不锈钢氧化膜去除率及对Al镀层形貌的影响

为探究金属表面氧化膜的去除程度对其离子液体镀Al形貌的影响,利用欠电位沉积(UPD)表征了氧化膜的去除率,并利用线性伏安法(LSV)、恒电位法、X射线光电子能谱(XPS)及扫描电子显微镜(SEM)等技术手段对其进行分析与表征.研究结果表明,阳极电解侵蚀能有效去除316 L不锈钢表面的氧化膜.氧化膜对UPD有着重要影响,UPD电量与氧化膜去除面积成正比,可用这种比例关系来表征氧化膜去除程度.氧化膜的去除率显著影响Al镀层形貌,对于2μm的Al镀层,去除率小于40％时镀层不致密;随去除率增大,Al镀层中尺寸异常大的颗粒减少,孔洞减小.     

0Cr18Ni10Ti不锈钢热浸镀铝及高温扩散后的高温氧化行为

为提高0Cr18Ni10Ti不锈钢的抗高温氧化能力,采用熔剂法在0Cr18Ni10Ti不锈钢表面制备热浸镀铝层,并经950℃、2 h高温扩散。采用SEM、EDS对热浸镀铝高温扩散试样及不锈钢试样900℃氧化不同时间的表面、截面进行了形貌观察及成分分析。结果表明:镀铝高温扩散试样的氧化动力学曲线较平缓且氧化增重较小;0Cr18Ni10Ti不锈钢经900℃、100 h氧化后表面主要由Fe2O3组成,氧沿晶界向内扩散产生内氧化;镀铝高温扩散试样900℃氧化期间,表面主要由Al2O3氧化膜组成,有效地阻止了合金元素与氧的互扩散,Ni元素在Fe Al层与Al固溶层富集阻碍了Fe Al合金层Al向基体扩散,使镀铝高温扩散试样Fe Al合金层经900℃、100 h氧化后Al元素贫化量较少。镀铝高温扩散试样900℃、100 h下的抗氧化性能优于0Cr18Ni10Ti不锈钢。     

阳极氧化对镁合金在仿生溶液中降解性能影响的研究

利用电化学测试技术和浸泡试验研究了几种电压下的阳极氧化工艺对镁合金在Hank’s仿生溶液中降解性能的影响,同时对Hank’s溶液浸泡前后的氧化膜的形貌和成分进行了比较分析,以探讨氧化膜在仿生溶液中的降解行为。研究表明,随阳极氧化电压增大,阳极氧化膜表面的孔隙增大,电压升至110V时,试样表面烧蚀,阳极氧化膜疏松,平整度较差。阳极氧化提高了镁合金的耐蚀性,100V下的阳极氧化试样具有最大的涂层电阻,90V下阳极氧化试样具有最大电荷转移电阻和极化电阻。阳极氧化处理后的试样在Hank’s仿生溶液中可延缓镁合金降解1周左右,随后析氢速率有所增高。其中110V电压下生成的阳极氧化试样自腐蚀电位降低,浸泡1周后的析氢量明显高于其它试样。浸泡过程中,随着阳极氧化层的溶解,Hank’s溶液中的磷酸根和钙离子沉积在氧化层表面形成磷酸钙盐,其产物进入氧化膜的小孔内,形成无孔表面。     

pH值对Cu-Co合金镀层结构及中温氧化行为的影响

为探索适合用作铁素体不锈钢表面的保护涂层,在不同pH值条件下,通过电沉积法在SUS430铁素体不锈钢表面共沉积Cu-Co合金镀层,并在750℃下进行中温氧化试验,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,分析镀层及氧化膜的形貌和组成,结合增重法研究Cu-Co合金镀层的中温抗氧化性能。结果表明:随着pH值的增加,镀层中Co元素的含量逐渐增大,Cu元素含量逐渐减小;在750℃中温氧化时,pH=6试样氧化速率最小;经400 h氧化后,基体表面的氧化物为Cr_2O_3和Fe_3O_4,pH=4镀层的氧化物主要为CuO,pH=5镀层的氧化物开始形成(Cu,Co)_3O_4尖晶石氧化物,pH=6镀层的氧化物中(Cu,Co)_3O_4和CuO成为主相;随着氧化时间的延长,pH=4,5镀层的氧化物晶粒缓慢长大,pH=6镀层的氧化物颗粒逐步细化;Cu-Co合金镀层氧化后的氧化层与SUS430钢的热匹配性较好,且镀层中Co含量较高时,其抗氧化性也较好,因此,pH=6镀液中获得的合金镀层适合用作铁素体不锈钢表面保护涂层。     

前处理对不锈钢表面化学镀Ni-P镀层结合力影响的研究

为了在不锈钢表面获得结合力合格的化学镀Ni-P镀层,研究了化学活化、化学活化 闪镀镍、阳极活化 闪镀镍3种前处理工艺对不锈钢上化学镀Ni-P层结合力的影响.采用淬冷法和划痕试验2种镀层结合力测试方法,对化学镀Ni-P层与不锈钢基体之间的结合力进行了评价.结果表明,采用化学活化 闪镀镍和阳极活化 闪镀镍的前处理工艺,Ni-P镀层与不锈钢基体之间的结合强度合格,而采用化学活化前处理的试样,Ni-P镀层与不锈钢基体之间结合强度不合格,原因在于经化学活化后,在不锈钢表面形成了一层黑灰色的腐蚀产物.在168 h的NaCl溶液中腐蚀失重试验表明,不锈钢失重1.2 mg,而化学镀Ni-P镀层未发现失重,说明化学镀Ni-P镀层耐腐蚀失重性能较不锈钢为好.     

国外电镀文摘

9103001 SUS 430不锈钢表面电位脉冲法形成彩色膜层——Yuan B.Z.表面技术,1989,40(8):938(日文) 在289K～353K的0.5～10克分子/m~2H_2SO_4溶液中,采用电位脉冲法可在SUS 430不锈钢表面形成彩色膜层。当硫酸浓度或溶液温度升高,彩色膜层的形成速率增加。为得到漂亮彩色膜层,脉冲电位应控制在0～0.95 V(SCE),脉冲时间应为10~_(-3)～0.2 S.若脉冲时间降至10~(-3)S以下,膜层形成速率减缓;若脉冲时间≥0.5 S,则彩色膜层不会形成。当阴极脉冲电位高于1.0 V,表面膜层没有粘附性。这是由于在较正阳极电位下膜发生溶解所致。AES分析表明,形成的膜比基体富Cr贫Fe。可以认为,在阳极脉冲时间内形成Cr_2O_7~_(2-)离子,而在阴极脉冲时间内由于     

不锈钢镀铬预处理新型活化液的电化学特性

不锈钢电镀铬的预处理--活化处理可有效去除不锈钢表面的钝化膜,解决镀层与基体的结合力问题.通过测定18-8不锈钢在各活化液中的稳态电位、腐蚀速度和阳极极化曲线,结合镀层综合性能的检验,获得最佳活化液配方:98～102 g/L (NH4)2SO4,85～90 g/L H2SO4(分析纯),5～6 g/L H3PO4(分析纯),5～6 g/L H2SiF6.该活化液的稳态电位为-0.55 V,腐蚀速率在12 h内为2 g/(m2·h),随后缓慢下降.它能有效去除不锈钢表面的钝化膜,且对不锈钢基体的腐蚀很小;用该配方活化的不锈钢电镀后,可获得光亮平滑、均匀致密、硬度较高、结合力好的镀铬层.     

铌钛双稳定430不锈钢高温氧化行为研究

以铌钛双稳定430铁素体不锈钢(NTS430FSS)与SUS430铁素体不锈钢(SUS430FSS)为实验材料,研究了稳定化元素铌钛对其高温抗氧化性的影响。通过恒温氧化实验得到两种材料的氧化动力学行为曲线,结合扫描电镜、能谱分析以及X射线衍射等分析方法探究高温氧化的微观机理。结果表明,稳定化元素钛可以显著降低单位面积氧化增重,使得氧化激活能由72.6 kJ/mol提高至121.6 kJ/mol。钛的氧化物镶嵌在氧化膜与基体之间,提高了氧化膜与基体的附着力,改善了材料的高温抗氧化性能。     

中温SOFC金属连接体材料的氧化规律和导电行为

系统地研究了SUS 430铁素体不锈钢在中温SOFC阴极气氛(空气)中的氧化动力学、表面氧化物特征以及表面氧化对导电行为的作用.通过750℃静态空气中的氧化实验得出氧化增重与氧化时间的动力学关系;采用"4点法"测量合金表面氧化膜的面比电阻(ASR);利用XRD和SEM表征表面氧化物的相结构、微观形貌及成分.实验发现,氧化动力学符合抛物线规律,并呈现出多级氧化现象;所生成的表面氧化物主要为Cr2O3和MnCr2O4;表面氧化物的ASR与测量温度之间的关系满足Arrhenius方程,并且在600～700℃之间,其斜率发生改变.结合氧化过程中的阳离子扩散、氧化物形成热力学以及半导体的导电机理对多级氧化动力学机制、氧化物相形成规律以及面比导电行为进行了理论分析.在此基础上,对SUS 430作为中温SOFC金属连接体材料的可能性做出了合理的评估.     

活化对不锈钢着色的影响

活化对不锈钢着色膜的均匀性和耐磨性有重要的影响.为此,研究了6种不同活化方法即HCI室温活化、H2SO4室温活化、H2SO4阳极活化、H2SO4阴极活化、H2SO4高温活化、H2SO4-CrO3阳极活化对不锈钢着色的影响,测定了不锈钢着色的电位-时间曲线,讨论了电位-时间曲线的参数tB与tC的对应关系及其对不锈钢着色质量的影响.结果表明:活化可加快着色过程,有助于获得光亮、均匀、耐磨的着色表面;升高温度有利于活化;阳极电解活化明显优于阴极电解活化;相同浓度的HCI和H2SO4溶液的活化效果相当;10%的H2SO4阳极电解活化的效果最好;可以用tB或tC的大小来表征活化效果及着色的难易程度.     

电位标准判断不锈钢着色中化学活化前处理质量的研究

采用电位-时间曲线判断不锈钢表面的活化状态,并通过极化曲线和交流阻抗等测试手段研究了活化程度对不锈钢着色的影响规律。结果表明:不锈钢在35℃的5%的H2SO4溶液中进行活化时,电位会逐渐负移直至趋于平稳,当在其电位达基本稳定60s左右时,不锈钢表面具有较佳和稳定的活化状态,有利于其后着色效果的重现性;对于不同的活化状态,活化越完全时得到的着色膜表现出的耐腐蚀性也越佳。     

热轧430不锈钢表面氧化皮的电解酸洗、混酸酸洗工艺研究

430不锈钢薄板冷轧制品可广泛应用于装饰、家电外壳等,但其冷轧前的热轧过程中产生的表面氧化皮对产品的质量影响很大.为此,分析了430不锈钢产品表面氧化皮的特点,试验研究了电解酸洗、混酸酸洗的工艺,提出了电解酸洗之后再进行混酸酸洗的最佳工艺参数.研究结果表明,热轧板带头的氧化皮厚度约为带尾的2倍,而上表面氧化皮相对于下表面更为疏松.酸洗去除430不锈钢表面氧化皮可采用的最佳工艺参数为:先在电流密度为4A/cm2、温度为75℃的10%硫酸钠溶液中电解30s,然后在55℃,60g/L硝酸,20g/L氢氟酸的混酸溶液中酸洗100s.经二步酸洗后制品表面氧化皮得到有效去除,对生产具有较好的指导意义.     

温度对不锈钢表面着金黄色膜的颜色与耐蚀性能的影响

目前有关不锈钢高温氧化着色工艺及其成色机理的研究还鲜有报道。采用高温氧化法对SUS304不锈钢进行了着金黄色,并通过测试其颜色性能、耐磨性能及耐蚀性能,研究了温度对不锈钢表面着金黄色膜颜色和耐蚀性的影响,通过扫描电镜(SEM)以及X射线光电子能谱仪(XPS)分析了其表面形貌及成分。结果表明:500℃氧化着色的不锈钢颜色和耐蚀性能最佳;着色后不锈钢表面生长出了一层均匀的氧化膜,氧化膜中Fe主要以Fe_2O_3、γ-Fe OOH以及Fe(OH)_3形式存在,Cr主要以Cr2O3、Cr O3、Cr O2形式存在,氧化膜中未发现Ni元素。     

铝箔表面复合阳极氧化膜研究

采用溶液浸渍法在低压腐蚀铝箔表面沉积一层Ti氧化物．然后将试样在有机盐水溶液中阳极氧化至20．0V。在恒流升压过程中,记录电压-时间曲线。借助XPS和XRD等分析手段分析阳极氧化膜结构,并对复合阳极氧化膜的生长机理进行了探讨。结果表明：含Ti处理液浸渍处理后,试样阳极氧化的电压-时间曲线斜率显著增大,阳极氧化膜是由Al2O3和TiO2构成的复合阳极氧化膜,其介电常数高于Al2O3阳极氧化膜,使阳极箔比容提高24．8％。     

铁素体不锈钢餐具铬离子析出量超标的原因分析

某430铁素体不锈钢餐具在进行重金属迁移量检验时,发现铬离子析出量严重超标。通过电化学动电位再活化法测试该430铁素体不锈钢试样的腐蚀敏感性,利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪对试样的腐蚀形貌、显微组织和表面碳、铬元素分布情况进行分析。结果表明:在430铁素体不锈钢餐具的生产过程中,由于热处理工艺不当导致杂质碳化物的偏析以及马氏体残余,进而在腐蚀介质中发生原电池腐蚀反应,最终导致铬离子析出量超标。     

Ti/IrO_2-Ta_2O_5-SnO_2氧化物阳极的锰中毒现象及其反向电解活化试验研究

制备了"锰中毒"的氧化物阳极试样,利用循环伏安测试等电化学方法和扫描电镜等物理表征手段研究了阳极中毒的原因,并研究了恒电流反向电解法清除阳极表面沉积锰的可行性。结果表明,阳极发生"锰中毒"现象,是因为阳极电位达到1.1 V时,Mn~(2+)会被氧化成MnO_2并在阳极表面形成沉积层。反向电解法可以有效活化锰中毒阳极,恒电流法反向电解的最佳电流密度为0.10 m A/cm~2。     

不锈钢零件电镀锡铈合金

不锈钢电镀锡铈合金,可提高不锈钢的焊接性,使不锈钢在电子行业的应用更加广泛,具有较高的推广价值。由于不锈钢含有较多的镍铬元素,表面易生成一层致密的氧化膜,这层氧化膜有较高的钝态,在不锈钢表面很难得结合力牢固的电镀层。如果要在不锈钢表面上获得理想的、结合力牢固的电镀层,必须攻克两大难关:第一是在施镀前破坏不锈钢表面的钝态膜;第二是应立即镀上一层薄的电镀层,再镀中间层,然后才能镀锡铈合金。但不锈钢表面的钝态膜用常规方法酸洗是除不掉的,尤其是小形易重叠零件的钝态膜更难除掉,我们在不锈钢零件镀锡铈合金的生产实践中感到阴极电解活化,再高氯闪镍效果较好。具体工艺过程如下:     

TC4钛合金阳极氧化着色膜不同电压下的耐腐蚀性能

采用阳极氧化着色处理可以有效地提高TC4钛合金的综合性能.以正交试验方法分析了氧化着色工艺参数对TC4钛合金阳极氧化膜的影响;利用扫描电镜(SEM)观察了氧化膜的形貌,使用X射线衍射仪(XRD)分析了氧化膜的物相,通过电化学试验对其耐腐蚀性进行了探讨.结果表明:TC4钛合金阳极氧化着色的最佳工艺条件为温度45℃,氧化时间20 s,电压20 V,酸腐蚀时间40 s;决定氧化膜颜色的主要因素是氧化电压,随着氧化电压的变化,膜的颜色出现了规律性变化;阳极氧化处理后TC4钛合金表面形成了一层均匀、多孔的氧化膜,成分为TiO2,且以金红石结构存在;阳极氧化着色处理可以改善TC4钛合金的耐腐蚀性能.     

15-5PH不锈钢表面多弧离子镀高结合性能TiN膜层研究

多弧离子镀方法在15-5PH不锈钢材料表面制备结合力、硬度和致密性高的TiN涂层,提高材料表面硬度和抗高温氧化性能。分析结果显示过渡层成分、预热温度、工作气压及负偏压等主要参数对膜层性能影响明显。得到Ti为过渡层时,预热250℃,气压3.0Pa,600V偏压镀膜工艺参数最佳,制备的膜基结合力高于60N,表面硬度>1200HV0.05,膜层表面大液滴密度尺寸最低。膜层表面显微硬度、膜层沉积速率和膜基结合力随工作气压升高不同程度地先升高后降低。     

聚苯胺/银复合薄膜的制备及其耐蚀性能

为了研究聚苯胺(PANI)/银复合薄膜对不锈钢的防腐蚀性能,采用循环伏安法在不锈钢表面沉积一层Ag后,再通过对苯胺的电化学聚合制备了PANI膜。利用阳极极化法和交流阻抗法研究了PANI/Ag复合膜的耐蚀性及其影响因素。结果表明:在0.1 mol/L NaC l溶液中,不锈钢覆盖复合膜后的自腐蚀电位比无膜时有所提高,其耐蚀性能得到增强;电化学聚合溶液浓度、扫描速率及扫描上限等因素对复合膜耐蚀性的影响情况为:电解液中苯胺和硫酸浓度过高或过低都会影响膜的致密度,从而影响复合膜的耐蚀性;电化学参数的变化会影响复合膜的聚合速率,使复合膜的抗腐蚀能力不同;当苯胺单体浓度为0.2 mol/L、硫酸浓度为1 mol/L、扫描电位上限为1 V、扫描次数为50次、扫描速率为50 mV/s时,采用循环伏安法聚合苯胺,可形成沉积致密度高、耐蚀性好的复合膜。