钢铁件表面黑色转化膜技术

对钢铁零件表面黑色转化膜技术的发展状况进行了全面论述,并重点对常温发黑、氧化发黑、磷化发黑的成膜机理、膜层性能特点及应用情况作了说明。对述及的几种发黑技术的特点,发展方向进行了初步探讨。     

镁合金表面化学转化处理研究现状

镁合金表面化学转化处理可以提高镁合金耐蚀性并为其后的涂层、电镀层、化学镀层等保护提供良好基底。综述了目前镁合金化学转化处理的几种有效方法，并阐述了各自的利弊。     

铝合金表面四价铈盐转化膜及其耐蚀性

发展了一种新型的铝合金表面四价铈盐稀土转化膜成膜工艺-SRE工艺。考察了工艺因素对成膜耐蚀性的影响及成膜的动力学规律。经SRE工艺处理的铝合金在氯化钠溶液中的耐蚀性得到明显改善。利用AES、EPMA、ESCA考察了SRE转化膜的组成、价态及元素在膜中沿深度的分布规律。     

钢铁表面硅锰钼系化学转化膜的研究

目的通过研究硅锰钼系转化膜的新工艺,获得性能优良的膜层。方法采用单因素实验确定工艺条件,通过电化学方法研究成膜过程,采用盐雾实验检验膜层的耐蚀性能,采用划格法测试附着力,采用测厚仪测量膜厚,使用扫描电镜观察试样的表面形貌。结果筛选出最佳工艺条件为:磷酸二氢锰2.0 g/L,钼酸钠4 g/L,单宁酸0.4 g/L,氟化钠1.6 g/L,氟硅酸3 m L/L,p H=5,成膜时间8 min。所得转化膜均匀,呈非晶态,平均厚度为2.0μm,与基体的附着力达到0级。结论硅锰钼系转化膜的制备工艺中无促进剂亚硝酸钠,所得转化膜的厚度、耐腐蚀性及附着力能满足生产需要。     

DTAB 和甘氨酸对钢铁表面氟铁酸盐转化膜耐蚀性的影响

目的提高氟铁酸钾转化膜的耐蚀性。方法通过扫描电子显微镜分析、中性盐雾实验和极化曲线测试,研究氟铁酸盐转化液中加入十二烷基三甲基溴化铵和甘氨酸对钢铁表面转化膜耐蚀性的影响。结果转化液中加入两种物质使转化膜的厚度增加,自腐蚀电位正移了大约42 mV,自腐蚀电流降低了大约1/3,耐中性盐雾时间延长了2倍以上。结论钢铁表面转化膜的耐蚀性获得显著提高。     

6063铝合金着色钛锆转化膜结构和耐蚀性能的研究

为了获得性能优异的有色钛锆转化膜层,利用正交试验确定了组分为六氟钛酸、六氟锆酸、含锰成膜剂和有机酸的6063铝合金转化处理液的较佳配方,并分析了转化膜的表面形貌、成分及耐蚀性能.分析结果表明:生成的转化膜为淡黄色,且均匀、连续;转化膜中含有钛、锆元素,其腐蚀电位和腐蚀电流密度比裸6063铝合金明显降低,说明钛锆转化膜可以更好地抑制铝合金的阴极反应,从而更有效地提高铝合金的耐蚀性能.     

铝合金上锂盐转化层的制备及其性能

研究了在Ｌｉ２ＣＯ３溶液中的电化学行为及实现自钝化的条件，探讨了制备锂盐转化层的优化条件。结果表明，锂离子对铝在碱性碳酸盐溶液中有助钝化作用，通过预先调整转化处理液中相关离子的浓度等可加速自钝化进程，不同的铝合金要采用相应不同的处理工艺，后处理有增强抗蚀作用。     

5052 铝合金表面钛锆基转化膜的制备及耐蚀性

目的研究铝合金表面非铬酸盐高耐蚀性转化膜的制备工艺。方法以K2Zr F6和K2Ti F6为主盐,KMn O4为氧化剂,Na F为成膜促进剂,在5052铝合金表面制备化学转化膜。采用SEM,EDS,FT-IR,XPS对转化膜的形貌、结构以及成分进行分析,通过硫酸铜点滴实验、全浸蚀实验和极化曲线对转化膜的耐蚀性进行研究。结果获得了土黄色转化膜,主要由Al F3·3H2O,Al Ox/Al,Al2O3,Mn O2和Ti O2组成。转化处理后,铝合金的腐蚀电位正移了约591 m V,腐蚀电流密度由1.10μA/cm2降低为0.48μA/cm2。经过封闭处理后,腐蚀电流密度降低为0.04μA/cm2,耐蚀性明显提高。结论以K2Zr F6和K2Ti F6为主盐在铝合金表面形成的土黄色化学转化膜具有良好的耐蚀性。     

成膜时间对镁合金镧盐转化膜耐蚀性的影响

稀土盐转化膜是一种绿色环保的金属表面处理技术,为探究硝酸镧成膜时间对镁合金耐蚀性的影响,在镁合金表面成功制备出不同成膜时间下的镧盐转化膜。 试验采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)以及 X 射线衍射仪(XRD) 对膜层的表面形貌及组成进行了表征,采用点滴试验、电化学方法(EIS / Tafel)对不同成膜时间下膜层的耐蚀性进行了测试,并使用软件对结果进行拟合。 试验结果表明,镁合金表面生成了一层微米级的稀土转化膜,转化膜表面存在裂纹,其中 30 min 成膜时间的裂纹最小;点滴试验及电化学测试结果表明镧盐转化膜能够大幅度地提高镁合金耐蚀性, 30 min 成膜时间获得的膜层耐蚀性最佳,相对于空白镁合金,其自腐蚀电流密度下降了 4 个数量级,自腐蚀电位正移了 943 mV;EDS 结果表明,膜层主要由 La 和 O 元素组成,XRD 结果进一步表明 La(OH)₃ 是膜层的主要成分。     

镁合金表面稀土铈盐转化膜的制备与耐蚀性能

目的在镁合金表面制备稀土铈盐转化膜,以改善镁合金的耐蚀性能。方法利用化学转化技术在镁合金表面制备出稀土铈盐转化膜,进而采用SEM、EDAX及电化学测试技术等系统研究铈盐浓度、添加剂含量、转化时间和转化温度对转化膜形貌、成分和耐蚀性能的影响。结果稀土铈盐转化膜呈金黄色,由Mg、Ce和O组成,表面存在网状裂纹。转化膜的耐蚀性随铈盐浓度、添加剂含量、转化温度、转化时间的增加呈现先增加后降低的变化规律。结论稀土铈盐转化膜由Mg和Ce的氢氧化物和氧化物组成。铈盐转化膜的最佳工艺条件为:Ce(NO3)3质量浓度10~15 g/L,H2O2添加含量25~50 m L/L,转化温度40℃,转化时间30 min。经稀土铈盐转化处理后,镁合金的耐蚀性能得到了明显的改善。     

5182铝合金表面锆化膜的制备及其性能研究

目的提高5182铝合金的耐蚀性能及与有机漆膜的结合力。方法采用氟锆酸试剂与5182铝合金反应制备锆化膜,探究锆化液pH值、浸泡时间对锆化膜耐蚀性能的影响,并优化制膜工艺。采用SEM、EDS能谱仪及超薄切片仪分析锆化膜的微观结构和成分,结合SKPFM分析合金中第二相颗粒的电位对锆化膜形成机理的影响,采用EIS对锆化膜的耐蚀性能进行评价分析,采用涂层附着力自动划痕仪评价锆化涂层对巴斯夫有机漆膜结合力的影响。结果制备锆化膜的最佳工艺为:pH=4.5,浸泡时间2.5 min。在5182铝合金表面制备了一层50～100 nm厚的锆化膜,且该锆化膜优先在阴极性的第二相颗粒上形成。EIS分析表明,在Na_2B_4O_7×10H_2O和NaOH水溶液中,锆化处理试样的低频阻抗值比未锆化处理试样高80?。划痕测试表明,锆化处理试样与未锆化处理试样相比,其临界载荷提高了75%。结论经过锆化最佳工艺处理后,5182铝合金的耐蚀性能提高,且锆化涂层作为中间层,能显著提高有机漆膜与合金基体的结合强度。     

冷轧钢板表面锆化膜的制备及电化学性能分析

目的研究冷轧钢板表面状态对在其表面制备锆化膜性能的影响。方法以A、B、C三种不同品种的冷轧钢板为基材,在其表面制备锆化转化膜。使用扫描电子显微镜及电化学分析方法研究基材的表面状态。使用X射线荧光光谱测厚仪、辉光放电光谱仪及扫描电子显微电镜分析锆化转化膜的膜重、Zr元素随深度的分布状态及表面形貌,并分析锆化膜的电化学性能,结果 A、B、C三种基材的开路电位依次是-0.66、-0.61、-0.55 V,电荷传输电阻依次是647.9、798.8、1161?·cm~2,说明3种基材的表面活性依次减弱,表面导电能力减弱。A、B、C三种钢材表面制备的锆化膜膜重依次是87.28、65.39、31.48 mg/m~2,电荷传输电阻依次是863.7、920.8、2724?·cm~2。结论钢板表面活性会显著影响表面锆化膜的性能。钢板表面活性越大,其在锆化液中的活性也越大,锆化反应越剧烈,其表面沉积的锆化膜膜重越大,耐蚀性越弱。钢板表面沉积锆化膜后,耐蚀性增强。     

杂质镓对纯铝表面锆钛转化膜的组织及耐腐蚀性能的影响

目的 探究杂质镓对纯铝锆钛转化膜的生长规律和防护性能的影响。方法 采用扫描电化学显微镜(SECM)技术表征了含镓纯铝表面锆钛转化膜在3.5%(质量分数)NaCl溶液中局部腐蚀的演变过程,结合X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)等技术分析了镓对纯铝锆钛转化膜的组织及成分的影响规律,采用开路电位法(OCP)、电化学阻抗技术(EIS)以及极化曲线(Tafel)等探究了杂质镓对纯铝表面转化膜的生长和耐腐蚀性能的影响规律。结果 锆钛转化膜主要由冰晶石Na₃AlF₆、氧化物(如TiO₂、ZrO₂、Al₂O₃)和有机金属络合物组成;杂质镓的添加会抑制铝表面转化膜的生长,破坏膜层的完整性。随镓含量(质量分数)从0%增大到0.5%,锆钛转化膜阻抗值从4.75×10⁴?·cm²不断减小到2.49×10³?·cm²,自腐蚀电流密度由0.45μA增加到13.4...     

GW93镁合金表面锡酸盐化学转化膜工艺研究

以锡酸钠为转化液主要成分对Mg-8.8Gd-3.1Y-0.6Zn-0.5Zr(GW93)镁合金进行无铬化学转化表面处理,通过全浸法评价转化膜在pH为中性的3.5%NaCl(质量分数)溶液中的腐蚀性能,利用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析转化膜的微观形貌和相组成。结果表明,适用于GW93镁合金的锡酸盐转化膜的最佳工艺条件为:锡酸钠50 g/L,焦磷酸钠50 g/L,乙酸钠15 g/L,氢氧化钠5 g/L,柠檬酸3 g/L,碳酸钠20 g/L,转化温度80℃,转化时间15 min。转化膜主要组成为MgSnO3·3H2O。该工艺下形成的膜层为细小的、近球状颗粒堆积而成,表面均匀平整。腐蚀性能评价结果表明,未经锡酸盐化学转化的镁合金的平均腐蚀速率为6.1083 g·a-1·cm-2,经最佳化学转化成膜工艺处理后,该镁合金的平均腐蚀速率为0.1264 g·a-1·cm-2。抗腐蚀性能被提高了97.9%,说明该锡酸盐化学转化膜层可以有效地提高镁合金的耐腐蚀性能。     

热镀锌钢表面镧钝化膜的制备工艺优化

通过正交试验研究了热镀锌层镧盐转化膜的成膜影响因素,探讨了处理液成分、成膜温度和成膜时间等对热镀锌钢钝化膜的影响,确定了最佳成膜工艺参数范围：La（NO3）3·6H2O20g／L,H2O2浓度8～12ml／L,处理温度65～80℃,成膜时间10～30min,溶液pH值4．0。中性盐雾试验结果表明,采用该工艺处理镀锌钢,...     

AZ31B镁合金氧化石墨烯掺杂钇盐转化膜耐蚀性研究

目的研究一种绿色环保的表面处理方法,以提高镁合金的耐蚀性。方法采用化学浸泡法,以硝酸钇为成膜物质,在AZ31B镁合金表面成功制备一种新型稀土盐转化膜,并以氧化石墨烯为阻隔剂对该转化膜进行复合掺杂。采用扫描电镜(SEM)对膜层的表面形貌进行观察,采用析氢实验和电化学测试对不同试样在3.5%Na Cl溶液中的耐蚀性进行了研究。结果镁合金钇盐转化膜表面平整均一,覆盖良好。氧化石墨烯掺杂后的钇盐膜层表面出现了大小不均一的瘤状物质,膜层完整,未出现裂痕。析氢实验结果显示,经过处理的转化膜试样可以极大地抑制腐蚀反应的发生。由极化曲线可知,钇盐转化膜的存在使镁合金的腐蚀电位发生了明显正移,正移了150 m V;而氧化石墨烯掺杂的钇盐膜层的腐蚀电位相对于掺杂前变化不大,但其腐蚀电流密度是掺杂前的1/28。电化学交流阻抗谱的测试结果显示,氧化石墨烯掺杂钇盐转化膜的电荷转移电阻最大,Rct为2485?·cm2;钇盐转化膜的电荷转移电阻次之,Rct为1224?·cm2。两者的电荷转移电阻相对于未经处理的镁合金都有明显提升。结论钇盐转化膜可以明显提高AZ31B镁合金的耐蚀性,氧化石墨烯的加入可以进一步提高转化膜层的耐蚀性。     

锆合金包壳表面涂层研究进展

耐事故燃料是一种满足反应堆更多安全裕量设计要求的新型燃料元件。锆合金表面涂层研究是耐事故燃料包壳发展的一个主要方向,致力于解决高温条件下锆水严重反应的问题。该包壳具有经济性好,易于实现商业化等优点。重点阐述了锆合金包壳表面涂层制备技术和一些应用性能的研究进展,制备技术包括涂层方法、涂层厚度和涂层成分等,应用性能主要包括高温氧化和辐照性能。详细分析了锆合金表面涂层研究需要考虑的四个关键问题,即涂层材料选择、涂层工艺选择、涂层质量表征以及涂层锆包壳关键应用性能研究。涂层材料既要满足耐高温氧化性能,又要满足堆内正常运行的相关性能要求;涂层工艺应能制备出结合力好且致密的薄膜,并考虑锆包壳管涂层过程的可实现性;针对锆包壳特殊的应用环境,涂层质量表征重点关注涂层的附着力和膜致密度;涂层包壳关键应用性能主要考虑高温氧化、腐蚀、抗热冲击和腐蚀性能。综合已有研究结果,指出MAX相和金属Cr是两种有应用前景的锆包壳涂层材料,电弧离子镀技术作为锆包壳涂层工艺有一定的发展潜力。     

镀锌板硅烷-硝酸锆复合转化膜的性能与表征

目的获得一种防腐性能优越的转化膜。方法将KH560和KH791两种硅烷复合后水解,添加硝酸锆,得到KH560-KH791-硝酸锆复合钝化液,采用该钝化液对镀锌钢板进行钝化处理,通过盐水浸泡实验、中性盐雾试验和附着力测试,与添加硝酸锆前的转化膜进行性能对比。结果盐水浸泡和中性盐雾腐蚀72 h的实验中,添加硝酸锆后的转化膜性能都明显优于添加前,二者的附着力测试均能达到一级。结论加入的硝酸锆填充了膜层空隙,更加有效地阻挡了腐蚀介质的渗透,使得钝化膜的防腐性能提高。