汽车轮毂用铝合金表面镍镀层的耐蚀性能研究

在汽车轮毂用的铝合金表面上电镀镍。研究镀液pH值、电流密度、镀液温度等因素对镀层耐蚀性能的影响。用线性扫描伏安法研究镍镀层在3.50%NaCl溶液中的耐蚀性能,用SEM和XRD表征了镍镀层的形貌和结构。结果表明,电镀的最佳工艺条件为:镀液pH为4.2,电流密度为30mA/cm2,镀液温度为58℃;在该条件下获得的镍镀层有很好的耐蚀性能,其结构为立方晶系。     

2024铝合金超疏水表面的制备及其耐蚀性能

目的 在2024铝合金基体上制备超疏水表面,从而提高自清洁性能和耐腐蚀性能。方法 采用硫酸和草酸钛钾混合电解液阳极氧化,用月桂酸乙醇溶液修饰,在铝合金基体上制备超疏水表面,用扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱和光学接触角测量仪观察、分析超疏水表面形貌、化学结构和润湿性,用电化学交流阻抗和极化曲线测试研究超疏水表面在3.5%氯化钠中的耐蚀性。结果 20 V恒电位阳极氧化时间小于90 min时,随着时间的增加,接触角增大。铝合金在0.5 mol/L硫酸和0.01 mol/L草酸钛钾混合电解液中阳极氧化90 min,并在5%（质量分数）的月桂酸乙醇溶液中修饰1.5 h,能制备出最优的超疏水表面,接触角为157.99°。在3.5%氯化钠中浸泡14天后,超疏水铝的交流阻抗值高于空白铝4个数量级,Tafel极化曲线解析表明,保护效率为99.92%。结论 在低浓度硫酸中对铝阳极氧化,并用月桂酸修饰能够成功制备出超疏水表面。所得表面展现出良好的耐腐蚀性,并且耐孔蚀性能得到改善。     

铝合金不同氧化处理工艺对其表面溅射MoS2膜层耐磨性的影响

目的 探究铝合金表面不同氧化处理工艺对磁控溅射制备MoS2固体润滑膜层性能的影响。方法 在溅射MoS2膜层前,对铝合金基底分别采用硫酸阳极氧化、微弧氧化、硬质氧化三种不同的氧化工艺进行预先表面处理,然后在其表面溅射沉积一层MoS2润滑薄膜。通过摩擦磨损试验对其耐磨性能进行评价,并通过SEM、XRD、EDS对薄膜表面形貌、结构及磨痕形貌、成分进行分析。结果 铝合金采用不同的氧化方式处理对表面MoS2膜层的结构不会产生影响。硫酸阳极氧化处理+磁控溅射双重表面处理技术制备的MoS2膜层表观最为致密均匀,粗糙度较低,呈花菜状。截面SEM照片显示,溅射膜层与基体之间结合紧密,溅射膜层厚度为2 μm。在10、20、30 N高载荷下,试样摩擦系数均小于0.1,磨损寿命分别高于45万转、30万转和9万转,均高于其他试样,且不同膜层试样均具有较好的耐环境湿热性能。在摩擦过程中,试样承受的载荷基本转移到氧化膜上,阳极氧化后镀膜试样表面粗糙度较小,在滑动运动过程中,所受切向应力较小,不会产生较严重的粘着磨损,从而使磨损损耗速度较慢,因此耐磨寿命较长。结论 铝合金阳极氧化预处理对提高铝合金表面溅射MoS2膜层耐磨性能的效果最佳。     

铝合金表面激光熔覆NiCrAl/TiC复合涂层的磨损行为和耐蚀性能

为提高铝合金的摩擦磨损和耐蚀性能,在A390铝合金基体上通过激光熔覆制备NiCrAl/TiC复合涂层。采用XRD和EDS分析了涂层的物相组成,结合SEM观察了涂层的微观组织,运用摩擦磨损试验机和电化学工作站测试了涂层的摩擦磨损和耐腐蚀性能。结果表明:复合涂层主要物相为AlNi、Al、TiC同时含有少量的Cr、Cu和αAl)。涂层自下至上分别为短棒状树枝晶、胞状晶、柱状树枝晶和等轴晶。相同磨损条件下,A390基体发生了严重的磨粒磨损和剥层磨损,而激光熔覆涂层只产生了轻微的磨粒磨损,熔覆层的相对耐磨性为3.16。在3.5%NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)显示:熔覆层自腐蚀电位较A390基体的正移,腐蚀电流密度减小;熔覆层呈单容抗特性,而A390基体在高频区表现为容抗特性,在中低频区则为感抗特性。在Bote图中,低频区熔覆层对应的相位角和中低频段熔覆层的阻抗模值均大于A390基体的,表明熔覆层的耐蚀性远高于A390基体的。熔覆层的腐蚀形貌为局部点蚀,A390基体的腐蚀形貌为晶间腐蚀和剥蚀。     

铝及铝合金表面处理技术

为寻找一种适合铝合金焊丝进行表面处理的方法，系统地研究了近年来铝及铝合金在表面处理方面取得的进展。     

Mg-Zn-Ca表面微弧氧化涂层的制备及耐蚀性能研究

目的 提高Mg-Zn-Ca的耐腐蚀性能.方法 在Na2HPO4、NaOH和C3H8O3溶液中,采用微弧氧化(MAO)技术在Mg-Zn-Ca表面通过调节电参数中正向占空比的大小(20％、30％和40％)制备耐蚀性能涂层.利用XRD和SEM表征涂层的物相和形貌.采用光学显微镜测量涂层厚度.采用划痕仪测试涂层与基体的结合力....     

5052铝合金表面化学镀非晶态Ni-P镀层的耐蚀行为分析

以5052铝合金为对象,利用化学镀的方法制备Ni-P镀层使5052铝合金表面强化,在盐雾腐蚀试验机上进行耐腐蚀实验,观察分析腐蚀后的表面-界面形貌和物相组成等。结果表明,Ni-P镀层是由结合紧密的胞状颗粒构成。腐蚀后,Ni-P镀层中产生黑色的碳硅氧化物杂质,削弱镀层的耐腐蚀性能。     

金属耐蚀材料 第十一讲 铝合金

1概述 铝在地壳中占7.5%,比铁(4.7%)多,比其它有色金属的总和还要多,因此资源极其丰富.铝的导电性能和导热性能很好,仅次于银和铜,大量用作导电、导热制品.铝的另一个特点是比重小,纯铝的比重为2.703,铝合金的比重与合金元素的种类和含量有关,其值在2.63～2.85之间,仅为钢比重的35%左右.铝合金又有相当高的强度,具有高的比强度(强度/比重),在相同重量的制件下,能承受更大的负荷.因此铝合金多用于航天和航空工业.     

园林钢护栏的表面镀层与耐蚀性能研究

对园林钢护栏进行表面热浸镀铝处理,观察热浸镀层的表面和截面形貌,研究扩散退火对镀层形貌、物相、成分和耐腐蚀性能的影响。结果表明,扩散退火前钢护栏表面镀层较为致密、均匀,镀层与基体界面结合良好,未发现有显微裂纹或者孔洞缺陷,外表层为富Al层,次表层为Fe-Al合金层。扩散退火后,表面镀层发生了Fe、Al元素的扩散,镀层表层的氧化物为Al_2O_3,而镀层内层主要为FeAl。经过扩散退火处理后,镀层的耐腐蚀性能明显提高。     

冷喷涂及阳极氧化复合处理对WE43镁合金耐蚀性能的影响

通过冷喷涂、冷喷涂-阳极氧化对WE43镁合金进行复合表面处理,采用高锰酸钾点滴试验,动电位极化曲线,扫描电镜(SEM/EDS),X射线衍射(XRD)等测试手段,研究了涂层的腐蚀行为。结果表明,经冷喷涂处理制备的涂层表面致密,相较于镁合金基体自腐蚀电位提高了0.864 V,自腐蚀电流密度降低至2.1×10^-5 A/cm²,点滴试验时间由5 s增加至59 s;冷喷涂-阳极氧化复合涂层相较于镁合金基体自腐蚀电位提高了1.097V,自腐蚀电流密度降低至3.16×10^-7 A/cm²,自腐蚀电流密度相较于单一冷喷涂处理下降了两个数量级,点滴试验时间由5 s增加至478 s;采用冷喷涂处理和冷喷涂-阳极氧化复合处理均能提高WE43镁合金的耐蚀性能。     

铝合金表面复合硅烷化膜层的制备及分析

为了提高铝合金表面的耐蚀性和与有机涂层的粘结耐久性,对铝合金进行水煮(65 ℃×15 min)处理,在其表面形成富含羟基氢氧化物层,然后经两步浸涂后再高温固化(100 ℃×60 min),在被氧化的铝合金表面形成双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTSPS)和γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)复合硅烷化膜.用反射吸收红外光谱、俄歇电子能谱仪(AES)和扫描电子显微镜(SEM)对复合膜层进行了分析和表征.结果表明,在富含羟基氢氧化物的铝合金表面与BTSPS内膜层形成Al-O-Si共价键网络,BTSPS内层与GPTMS外层形成Si-O-Si共价键网络,环氧乙基位于复合膜层最外层.     

6063铝合金中性无铬转化膜制备及膜层性能分析

目的 提高铝合金微小器件的耐蚀性,开发一种条件温和可控的转化膜成膜工艺。方法 采用中性无铬转化工艺,在6063铝合金表面制备转化膜。通过研究NaF、NH₄HF₂、KMnO₄、十二烷基硫酸钠(SDS)和没食子酸等几种添加剂对转化膜外观与耐蚀性的影响,确定NH₄HF₂为最佳添加剂。采用电化学方法分析膜层的耐蚀性,用SEM和EDS分析表面形貌及元素组成,并采用XRD和XPS表征膜层晶态结构和化合物组成。基于检测结果,简要分析转化膜的成膜过程。结果 最终得到了中性转化处理的最佳成膜工艺为EDTA-2Na 8.0 g/L,单宁酸1.0 g/L,Na₂WO₄ 6.0 g/L,H2Zr F6 4.0 g/L,NH₄HF₂ 3.0 g/L,p H 6.6,成膜温度为30℃,成膜时间为15 min。该工艺所制备的转化膜外观致密均匀,颜色为浅黄色。电化学测试结果表明,转化膜具有良好耐蚀性,自腐蚀电流密度由基体铝...     

防腐抗冲蚀复合涂层制备及性能研究

针对铁路扣件在沿海区域遭受冲蚀和海洋腐蚀难题,本文研制一种新型防腐抗冲蚀复合涂层。采用石墨烯锌防腐底漆和抗冲蚀弹性聚氨酯面漆,通过盐雾实验、电化学测试和涂层硬度测试评价复合涂层的综合防护性能。结果表明,制备的复合涂层抗冲蚀性能较好,在3.5% (质量分数) NaCl溶液中浸泡28 d后涂层电阻仍达到18.9 MΩ·cm²,复合涂层耐盐雾性能超过1500 h。     

超疏水铝合金表面的复合制备与性能

铝合金由于易被腐蚀的缺陷限制了其发展,研究表明表面超疏水化能有效地提升其耐腐蚀性能。 文中以铝合金作为基底材料,首先采用激光加工的方法制备微结构表面,然后采用氢氧化钠刻蚀制备超疏水表面。 利用扫描电子显微镜(SEM)、光学轮廓仪、X 射线能谱仪(EDS)、接触角测量仪和电化学工作站对样品表面微观形貌、化学元素组成、 润湿性能和耐腐蚀性能进行表征。 结果表明:激光功率为 30 W,氢氧化钠浓度为 0. 1 M,刻蚀时间为 6 min,该表面的接触角最高为 155. 1°,同时该超疏水表面具有双尺度分层结构,分别是光栅结构与更小一级的蜂窝状结构。 超疏水表面电化学测试表明,腐蚀电位发生左移,为-0. 635 V,自腐蚀电流密度变化更为明显,减小至 1. 68×10^-6 mA·cm^-2 。 该表面耐腐蚀性能显著增加。     

微纳复合沟槽形铝合金表面的结冰性能

为开发具有抗结冰性能的稳定性铝合金功能表面,采用高速电火花线切割加工技术(Wire cut electrical discharge machining,WEDM)在铝合金表面加工出沟槽形复合微结构,对其润湿性和结冰性能进行测试,并对机理进行分析。结果表明,铝合金表面构建的微纳复合微结构形成了"气垫"效应,减少了液滴与基底的接触面积,增加了液滴在材料表面的表观接触角。测试环境的温度和湿度由于分别改变了材料表面液滴的表面张力和液滴体积,从而改变了材料表面的润湿性。材料表面的润湿性对抗冰效果有重要影响,超疏水表面表现出优异的抗结冰性能,疏水表面次之。抗结冰机理分析发现,沟槽内微结构"捕获"的气体,减小了液滴与固体表面的实际接触面积,加大了液滴重心与冷表面间的距离,增大了形成冰核的热力学势垒,延长了结冰时间,使微结构表面具备一定的抗结冰效果。     

复合涂层对铝合金铸件表面硬度影响的研究

采用铸渗技术和旋转磁场在铝合金铸件表面涂渗Al2O3、Al2O3 Cr、Al2O3 WC、Al2O3 Ni、Al2O3 碳纤维、Al2O3 石墨涂层,以改进铝合金铸件的表面性能.试验结果表明,铸件表面硬度随涂层中Cr和WC加入量的增加而增加;涂层中碳纤维加入量为20%时,铸件表面硬度达到最大值;涂层中添加石墨和镍不能提高铝合金铸件的表面硬度,但镍可以改善铸件表面质量.铸件表面硬度随浇注温度和磁场搅拌电压的增加而增加,最佳浇注温度和搅拌电压分别为850 ℃和50 V.     

Al基复合材料表面晶须涂层的制备及性能分析

在Al基复合材料的Al18B4O33晶须表面涂覆了Bi(OH)3涂层,研究了烧结温度对该复合材料显微结构和阻尼性能的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,复合材料的显微结构变得更粗糙。530、830和1 000℃烧结的复合材料的界面组成分别为Bi+β-Bi2O3、β-Bi2O3+Al4Bi2O9和Al4Bi2O9。烧结温度为530和830℃时,阻尼-温度曲线上出现两个阻尼峰,而1 000℃时只有一个较弱的阻尼峰。其中830℃时,由于进入复合材料的铋增加,所以复合材料的阻尼容量最大。     

铝合金表面陶瓷层工艺设计与性能研究

对6063铝合金基材进行了表面微弧氧化处理,并对微弧氧化工艺参数进行了设计与优化,考察了陶瓷层和铝合金基材抵抗摩擦磨损的能力。结果表明,6063铝合金的适宜微弧氧化工艺参数为:脉冲频率100Hz、正向电压440V、负向电压160V、微弧氧化时间30min;在相同载荷下,微弧氧化陶瓷层的摩擦系数要小于铝合金基材,且这种减小幅度随着载荷的增加而增大;铝合金基材经过微弧氧化处理后,表面陶瓷层的耐磨性能要明显优于铝合金基材。     

6063 铝合金表面 Ce-Mn / Mo 复合转化膜的制备及性能

目的进一步改善6063铝合金表面Ce-Mn转化膜的综合性能。方法采用以Ce(NO3)3和KMn O4为主盐的转化液,在6063铝合金表面制备出Ce-Mn转化膜,再利用钼酸钠溶液进行后处理,优化处理工艺,获得Ce-Mn/Mo复合转化膜。对后处理前后的转化膜形貌、成分及电化学性能进行对比,并通过空气中放置、磨损测试的方法对比它们的耐候性和耐磨性。结果较优的成膜工艺为:18 g/L Na2Mo O4,1.5 g/L十二烷基苯磺酸钠,成膜时间18 min,成膜温度45℃。经后处理后,膜层颜色由金黄色转变为棕黑色,组织致密,主要由Ce,Mn,Mo,O和Al等元素组成,厚度提高至约7μm,腐蚀电流密度降低了约85%。结论与Ce-Mn膜层相比,Ce-Mn/Mo复合转化膜具有更优异的耐蚀性、耐候性和耐磨性。     

铝合金点焊电极复合涂层的制备

介绍了铝合金点焊电极复合涂层的制备.试验结果表明,采用优化设计的涂层制备装置,借助点焊时产生的电阻热和加压作用,配上合理的制备工艺,可在点焊电极表面原位合成电极复合涂层.