Fe2+对铝合金无铬磷化的影响

通过电化学、X射线衍射、能谱仪、扫描电镜等分析方法研究了铝合金在含Fe2 磷化液中的磷化过程.结果表明,在磷化液中加入Fe2 后可使磷化膜均匀、致密,促进磷化膜的形成,磷化膜的主要成分为Zn3(PO4)2·4H2O和Zn2Fe(PO4)2·4H2O.     

钢铁表面常温超声磷化研究

目的通过在钢铁件表面磷化处理中引入超声波,提高磷化膜的外观及耐蚀性。方法首先采用正交实验确定了磷化液的最优配方,其次采用单因素实验考察了超声波作用下磷化p H值、磷化温度、磷化时间、超声功率对磷化膜性能的影响,最后采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪,对超声磷化膜和普通磷化膜的微观形貌和物相组成进行了分析。结果正交实验得到的最优磷化液配方为:氧化锌15 g/L,磷酸90 g/L,硫酸羟胺(HAS)10 g/L,硝酸锰4 g/L。各因素对磷化影响主次顺序为:磷酸>硝酸锰>氧化锌>HAS。最佳磷化工艺条件为:磷化液pH值2.3~2.6,磷化温度30℃,磷化时间45 min,磷化超声功率210 W。最优配方及最佳磷化工艺条件下制得的磷化膜结构均匀致密,硫酸铜点滴时间为320 s。超声磷化膜和普通磷化膜相比,前者晶粒长径比接近1,后者晶粒的长径比接近4,前者晶粒分布均匀致密,后者表面颗粒分布不均匀,晶粒间存在较多孔隙。前者物相组成主要是Zn3(PO4)2·4H2O和MnHPO4·3H2O,后者物相组成比前者多了组分Zn2Fe(PO4)2·4H2O。结论超声磷化比普通磷化得到的磷化膜,外观及耐蚀性更优越。     

Cu2+对钢铁磷化膜表面形貌的影响及其机理

采用扫描电镜和电化学工作站、盐雾实验研究了铜离子对钢铁磷化膜表面形貌、生成机制、防腐蚀性能的影响。结果表明:未加入铜离子时,磷化膜由片状的ZPO(Zn3(PO4)2.4H2O)组成;加入铜离子后,磷化膜由花瓣状的ZPO和团簇状的CuO组成。未加入铜离子时,磷化膜中ZPO的生成机制为由花瓣状至片状;加入铜离子后,磷化膜中ZPO的生成机制为由片状至花瓣状。铜离子对磷化膜的影响存在一个临界浓度6～8 g/L。在临界浓度下,随着磷化液中Cu2+的增多,磷化膜的耐腐蚀性能逐步提高;当磷化液中Cu2+的浓度超过临界浓度后,Cu2+会阻碍ZPO的形成,并且耐腐蚀性能下降。     

臭氧对碳钢表面磷化的影响

研究了pH值、温度以及不同浓度臭氧等因素对碳钢表面形成磷化膜的影响。结果表明,碳钢片在臭氧溶解量为0.82~1.62 mg/L,pH值为2.75~2.80的磷化液中,42~45℃处理5 min获得的磷化膜层致密呈暗灰色,膜重>5.90 g/m2,经电化学测试等方法表明耐蚀性良好。     

耐磨复合磷化的研究

传统的磷化膜主要用于耐腐蚀.主要研究一种耐磨性磷化膜,目的是提高磷化膜的耐磨性,使磷化膜可以作为一种固体润滑膜独立使用.按磷化的成膜机理,设计了耐磨复合磷化液配方.研究了磷化液主要成分的含量、温度、时间、酸比等工艺参数对磷化成膜的影响,并研究了复合磷化膜的耐磨性.结果表明:最佳磷化工艺为20g/L Zn(NO3)2、60g/L日夫盐、15g/L Mn(NO3)2、2g/L Ni(NO3)2、2g/L Ca(NO3)2、1g/L酒石酸,少量添加剂,温度60～70℃,时间10～15min.复合磷化膜为深灰黑色,细密针状结晶,孔隙分布均匀.磷化前的表面调整能提高磷化质量.复合磷化膜能有效降低摩擦副表面的摩擦因数,从原来的0.8降到0.2.提高了耐磨性.     

碳钢的电解磷化工艺探究

以碳钢为研究对象,采用正交试验方法探究了一种基于普通磷化液的电解磷化工艺参数。并采用磷化膜外观、厚度、硫酸铜点滴时间等手段对磷化膜的成膜性能和耐腐蚀性能进行表征和评价。结果表明,在电解时间60s,总酸110点,温度20℃,电流密度0.4A/dm2的条件下,形成具有厚度一致、耐腐蚀性能优越的膜层。通过SEM与XRD对磷化膜进行微观表征,得出此磷化膜是颗粒状分布均匀且由Zn3(PO4)2·4H2O单相构成。这种磷化方法可制备出成膜速度快、抗腐蚀性能优良的磷化膜,且磷化液无沉渣、无有毒离子,是一种高效环保磷化处理方法。     

钡盐改性常温锌钙系磷化液

通过扫描电镜及能谱仪(SEM EDS)扫描、氯化钠溶液腐蚀试验等方法研究了硝酸钡、SO24-对常温锌钙系磷化的影响。结果表明,磷化液中的SO24-会进入磷化膜,且不能通过水洗磷化膜清除,明显影响锌钙系磷化膜的性能,甚至引起磷化液报废;添加Ba2 ≤0.9g/L可有效除去磷化液中的SO24-;改变磷化膜的组成并提高磷化膜的耐蚀性能。     

纳米SiO_2对低碳钢表面常温磷化处理的影响

在常温磷化的条件下,通过向磷化液中加入纳米SiO2,在低碳钢表面制备磷化膜。通过硫酸铜点滴试验以及腐蚀电化学测试等手段,研究磷化液中加入纳米SiO2对磷化膜结构和性能的影响。结果表明,在本试验条件下,磷化膜的膜厚随着纳米SiO2浓度的增加而增加。当纳米SiO2的加入量为1 g/L时,膜厚为7.81μm,磷化膜耐蚀性能最好,耐硫酸铜点滴腐蚀时间大于115 s,3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流密度为0.931μA/cm2,缓蚀效率为97.9%。     

常温钢铁磷化处理的研究

用正交试验法优选了磷化配方,通过金相显微镜观察优化后的磷化膜,其金相结构致密、连续.电化学方法测试成膜过程,其极化曲线表明,磷化成膜后,腐蚀电流基本保持不变.利用X射线光电子能谱(XPS)测定膜表面的元素组成,由Zn、Fe、P的不同峰值的能谱、O的能谱峰及俄歇能谱同时存在,可说明磷化膜主要是由Fe及Zn的多种磷酸盐构成.同时,技术性能测试表明,该磷化液溶液稳定、沉渣少、成膜速度快且磷化膜耐蚀性能好.     

镀锌层表面磷化/硝酸铈封闭后处理复合膜的生长机理

通过磷化/硝酸铈封闭后处理技术在镀锌层表面形成复合膜以提高其耐蚀性能。采用SEM、EDS、XPS和XRD研究复合膜的显微组织、化学成分、元素价态和相组成,并从热力学角度探讨复合膜的生长机理。结果表明:磷化镀锌层经硝酸铈封闭处理后,针片状磷化膜的间隙被铈盐膜覆盖,形成了连续完整的复合膜;在封闭过程中,部分磷化膜发生溶解,针片状磷化膜的边缘变得粗糙模糊,溶解的磷酸根离子又与Ce3+结合,生成不溶的水合磷酸铈,覆盖在复合膜表面,其中一部分水合磷酸铈与复合膜牢固结合,一部分为絮状疏松且可被漂洗下来;延长封闭时间,溶解的磷化膜增多,絮状化合物也增多并几乎覆盖整个复合膜表面;复合膜中含有Zn3(PO4)2·4H2O、CePO4·xH2O、CeO2和Ce(OH)4。     

溶液温度对医用Mg-Li—Ca合金表面锌钙系磷酸盐转化膜耐蚀性能的影响

考察不同磷化液温度对Mg-Li-Ca合金表面锌钙磷酸盐转化膜质量和耐蚀性能的影响。利用扫描电子显微镜、电子探针、能谱仪、X射线衍射和傅里叶红外光谱研究转化膜的表面形貌、化学成分和物相,采用析氢腐蚀实验和动电位电化学技术以及电化学阻抗研究磷化液温度对 Mg-Li-Ca 合金表面磷酸盐转化膜耐蚀性能的影响。结果表明：当溶液温度低于45℃时,膜层主要由Zn和ZnO组成,而当温度高于50℃时,膜层的主要相为Zn3（PO4）2·4H2O、少量的Zn和ZnO;在55℃温度下制备的磷酸盐转化膜的耐蚀性能最好;在40~50℃下制备的膜,由于镁基体与锌之间形成的电偶腐蚀而加快了其析氢速率。     

磷化后免水洗的钡盐改性常温锌系磷化技术研究

Q235钢试片在由磷酸、氧化锌、硝酸钡、钼酸铵等组成的钡盐改性锌系磷化液中常温快速磷化后,自然干燥3h,生成了连续、致密的钡改性锌系磷化膜。对膜层的形貌和组成进行了分析,测定了磷化膜的膜质量、耐蚀性等。结果表明:在锌系磷化液中添加硝酸钡改性,适宜的Ba2+质量浓度为0.6g/L,可改善磷化膜的微观形貌和耐蚀性能;钡盐改性锌系磷化膜连续、致密,充满了1～2μm的磷化膜晶体,喷涂铁红环氧底漆后,涂层附着力达1级。     

Al2O3含量对纳米复合磷化膜组织结构及耐磨性的影响

通过在磷化液中加入纳米Al2O3的方法,在碳钢表面形成具有较高硬度和耐磨性的纳米Al2O3复合磷化膜,为需要耐磨性较高的齿轮、活塞环、轴承套、压缩机等运动承载件磷化提供了新的方法.通过电子探针、SEM、显微硬度仪及UMT-2显微磨损实验机等检测仪器对磷化液中纳米Al2O3颗粒含量对复合磷化膜中纳米颗粒复合量、磷化膜表面形貌、膜的显微硬度以及摩擦学性能的影响进行了研究.结果表明:随着磷化液中纳米Al2O3颗粒含量的增加,复合量增加,表面光滑,显微硬度提高,摩擦因数减小,减摩性增强.当磷化液中Al2O3颗粒含量为10g/L时,磷化膜具有最佳的耐磨减摩性,进一步提高磷化液中的纳米颗粒含量,磷化膜性能反而下降.     

Mn~(2+)对镀锌板磷化的影响

通过开路电位-时间曲线和扫描电镜(SEM)的方法研究了镀锌板在含有不同浓度Mn2+磷化液中的磷化成膜过程。结果表明,在磷化液中添加Mn2+,磷化初始电位降低,有利于磷化膜的形成;当Mn(NO3)2含量为0.6g/L时,所生成的磷化膜结晶细化,均匀致密。     

氧化钇对6061铝合金磷化膜性能的影响

采用电化学测试、扫描电镜(SEM)、百格试验等方法研究了氧化钇(Y2O3)对6061铝合金磷化膜性能的影响.结果表明,Y2O3加入磷化液中,使得6061铝合金表面所生成的磷化膜晶粒均匀,致密;与不含Y2O3的磷化液中形成的磷化膜相比,当Y2O3含量为20 mg/L时,所形成的磷化膜点滴腐蚀时间延长,腐蚀电位增大30 mV,腐蚀电流减小0.15 mA,百格试验和全浸泡试验结果显示,加入Y2O3可以增强磷化膜与有机涂层间的结合力.     

硬质合金表面化学镀镍工艺的研究

本文以硫酸镍(Ni SO4·6H2O)为主盐、次亚磷酸钠(Na H2PO2·H2O)为还原剂,通过改变络合剂的种类与含量对硬质合金表面进行化学镀镍。用扫描电镜及能谱、X射线衍射仪、涂层附着力自动划痕仪和电化学测试系统分析表征硬质合金镀镍前后的形貌、成分、相组成、结合力以及耐蚀性。结果表明,在p H=8,T=80℃的施镀条件下,镀层为非晶结构且耐蚀性较镀前有一定的提高,镀层表面主要含有Ni元素和P元素,其中Ni元素占了很大的比例,镀层物相组成为Ni P2和Ni,且膜基结合力在100 MPa以上,镀层厚度受络合剂的影响较大。镀液成分为Ni SO4·6H2O∶25 g/L、Na H2PO2·H2O∶30 g/L、柠檬酸钠(Na3C6H5O7·2H2O)∶45 g/L、氯化铵(NH4Cl)∶30 g/L、硫脲(H2NCSNH2)∶1 mg/L时得到的镀层性能最佳。     

快速化学镀 Ni-Zn-P 合金工艺及镀层性能

目的确定快速化学镀Ni-Zn-P合金的工艺。方法通过一系列实验,研究主盐含量、pH值、温度、时间等对镀层沉积速度及镀层锌镍比的影响,确定最优工艺条件。借助SEM,EDS,XRD及电化学方法分析镀层微观形貌、成分及耐蚀性。结果在ZnSO4·7H2O8 g/L,NiSO4·6H2O 35 g/L,NaH2PO2·H2O20 g/L,NH4Cl 50 g/L,C6H5Na3O7·2H2O 70 g/L,稳定剂1.5 mg/L,p H=9.0,温度90~95℃的条件下,化学镀Ni-Zn-P合金沉积速度为5~6μm/h,镀层中Zn质量分数为8%~10%,P质量分数为6%左右,Ni质量分数为80%~85%。Zn的存在使Ni呈现出晶态结构,在XRD谱图上2θ=45°及2θ=52°位置分别出现了Ni(111),Ni(200)衍射峰。施镀时间不会影响镀层成分,但会影响镀层耐蚀性。施镀1.5 h时,镀层厚度约为9~10μm,其耐蚀性略好于相同厚度的Ni-P镀层。结论 Ni-Zn-P化学镀沉积速度较快,8%~10%的Zn使镀层中Ni呈晶态结构,且改善了镀层耐蚀性。     

热镀锌层上磷酸锌转化膜的生长与耐蚀性

热镀锌钢板在pH3.0、45℃的磷酸锌溶液中磷化2～600s,用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪分析磷化膜的组织形貌和成分,并探讨膜层的生长行为。结果表明:磷酸锌晶体在锌晶粒内及晶界处均可成核,开始是以接近平行的片状生长,并逐渐向多方向生长成扇骨状的晶片。随着磷酸锌晶体的成核和生长,磷化膜的覆盖率增加,但晶体之间的孔隙难以完全消除;长大的磷酸锌晶片容易折断脱落,导致磷化后期膜层的质量增量减小;磷化膜主要由Zn3(PO4)2.4H2O组成。热镀锌钢板经磷化处理后,耐蚀性显著提高,磷化膜的耐蚀性随磷化时间和膜层覆盖率的增加而提高。     

清洁型刷涂铁系磷化液研究

根据磷化液中所有的分子或离子均成为磷化膜成分或在磷化膜干燥过程中挥发,研制了一种清洁型刷涂铁系磷化液.研究了磷化温度、pH值等对磷化质量的影响,并探讨了磷化机理.结果表明,该磷化液在3～40℃刷涂生成膜重1.3～1.6g/m2、耐CuSO4溶液点滴时间达220～350s的彩色磷化膜.     

氧化钙对钢铁黑磷化液的影响

为了获得氧化钙含量适宜的锌钙系黑磷化液,采用X射线荧光光谱法(XRF)分析黑磷化液成分,研究了黑磷化膜的结构和膜层生长速度,利用电化学工作站测试磷化液的极化性能。结果表明:在磷化过程中随氧化钙含量增大,磷化液的Ca2+浓度变化显著。黑磷化膜的Ca元素含量随磷化时间延长而增长,氧化钙能调节黑磷化膜的生长速度,促使晶粒细化,膜层致密。当CaO达到0.50 mol/L时,膜层钙含量为6.32%,Zn含量为14.62%,晶体的粒径约为3～5μm,单位面积磷化膜的膜层重量约2.3 mg/cm2,黑磷化液的极化性能变弱。