铝合金表面铈锰化学转化

以硝酸铈和高锰酸钾为主盐,在6063铝合金表面制备了Ce-Mn化学转化膜。研究了室温下成膜时间、转化液pH值、硝酸铈和高锰酸钾浓度对Ce—Mn转化膜电化学性能的影响,获得了最佳成膜工艺：7g／LCe（NO3）3,2g／LKMnO4,时间9min,pH值2．3。采用极化曲线考察了所得转化膜的耐蚀性,并通过扫描电镜和能谱仪分析了膜的表面微观形貌和组成。结果表明：Ce．Mn转化膜比6063铝合金具有更低的腐蚀电流密度和更大的极化电阻,表现出良好的耐腐蚀性能;Ce-Mn转化膜主要成分是铝、镁、铈、锰和氧。     

成膜时间对镁合金表面Ce-Mn转化膜组织及耐蚀性的影响

以四硼酸钠为添加剂,Ce(NO3)3-KMnO4为主要成膜剂,室温下在AZ91镁合金表面制备了Ce-Mn转化膜。基于优化的成膜剂浓度比,主要研究了成膜时间对膜层组织和耐蚀性的影响。结果表明转化膜层主要由O、Mg、Al、Mn、Ce等元素组成,随成膜时间延长,膜层不断增厚,且产生裂纹甚至膜层剥落。Ce(NO3)3/KMnO4浓度比较低时成膜速率较慢,膜层中Ce/Mn原子较小,但膜层的电化学性能较优。开路电位随成膜时间延长呈现先急剧增大,后缓慢增加并在2min后趋于平稳的趋势。室温下处理2min即可获得组织致密且耐腐蚀性能较好的转化膜,与基体相比,经配方A和B成膜后的试样,其自腐蚀电流密度由34.099μA/cm2分别下降到0.822和1.367μA/cm2,电阻由0.64kΩ.cm2分别增大到32.01和20.96kΩ.cm2。     

AA6063稀土铈-锰无铬转化膜的自修复性能研究

以硝酸铈为成膜主盐,高锰酸钾为氧化剂,对AA6063进行表面无铬转化处理;经过处理后的铝合金表面呈金黄色,膜层均匀,耐腐蚀性能良好。应用电化学工作站的开路电压和电化学极化曲线对铝试样、铈-锰转化膜试样及打磨破坏后的铈-锰转化膜试样进行研究,发现铝合金表面铈-锰转化膜被破坏后具有自修复性能。     

AA6063铝合金着色Zr无铬转化膜及其电化学性能

以锆盐为主要原料,实现常温下对AA6063铝合金的无铬化学转化处理。采用SEM,XRD及电化学测试研究了转化膜的性能。结果表明:锆膜生长是以针状小单元结构组织成圆形较大的单元,再发展为均匀的黑灰色转化膜;锆膜厚约8.79μm,主要由KZrF_3(OH)_2·H_2O及KZrF_3O·2H_2O组成;锆膜耐腐蚀性能比铝合金提高了数百倍,与铬酸盐转化膜相当;锆膜的耐腐蚀性能与后处理工艺有一定关系,膜层结构等效电路为R_1+C_2/R_2+M_3。     

铝合金Ti/Zr/Mo复合盐化学转化成膜机理

Ti/Zr无机盐转化是目前替代六价铬工艺研究得最多的一类无铬转化工艺,而在其基础上添加Mo的研究还鲜见报道。通过化学转化方法在6063铝合金上得到了一层Ti/Zr/Mo复合有机盐的无铬有色膜。利用扫描电镜(SEM-EDS)、X射线光电子能谱(XPS)等方法研究了有色膜元素组成及形貌。结果表明:经有色转化处理后,铝合金试样表面由原来的灰色转变为紫红色,Al、Mg、Ti、Mo、O、F是转化膜主要组成元素。成膜过程大致可分为两个不同的阶段:首先F-侵蚀基材,与合金元素Mg键合成MnF_2,同时元素Al的侵蚀会导致Al_2O_3物相在微阴极区沉积形成;随后溶液中Mo、Ti金属离子发生相应阴极还原及水解反应,主要生成物为TiO_2与Mo_2O_5。膜层显色得益于后续Mo及Ti的氧化物的大量生成覆盖。     

室温下6063铝合金着色钛锆转化膜的制备及性能

在6063铝合金表面形成了着色钛锆转化膜.用SEM/EDX分析了转化膜的表面形貌及成分,采用电化学工作站和点滴实验研究了转化膜的耐蚀性能,并对着色钛锆转化膜的成膜机理及耐蚀机理进行了分析.结果表明,添加锰盐和有机酸,可生成蜂窝状的着色转化膜,膜层更致密;转化膜的腐蚀电位更低,且腐蚀电流密度明显降低,说明钛锆钝化液中添加锰盐和有机酸,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.     

6063铝合金无铬有色化学转化工艺探讨

为了进一步提高6063铝合金表面无铬转化膜的性能以替代铬酸盐钝化膜,以钛盐为成膜主剂,钨酸盐为上色剂,多羟基有机酸钠为配位剂,在6063铝材表面进行无铬有色化学转化,采用铬酸盐点滴试验、电化学方法、中性盐雾试验及划格法对转化膜的耐蚀性、附着力进行了测试,并对转化液配方及成膜条件进行了优选,探讨了添加剂及工艺参数对膜层质量的影响。结果表明:较优转化液配方及成膜条件为2.0 g/L钛盐、0.3~0.5 g/L钨酸盐上色剂,0.5~0.7 g/L多羟基有机酸钠配位剂,25~30℃,pH值为3.2~3.6,转化时间为5~7 min;优化工艺可在6063铝合金表面获得均一的金黄色无铬转化膜,自腐蚀电流密度仅为基材的1/6;转化膜与聚酯漆膜的附着力与六价铬转化膜的相当;该工艺完全无铬、无毒。     

6063铝合金表面钛/锆/钼转化膜的制备及自愈性

采用化学转化处理法在6063铝合金表面制备获得淡黄色的钛/锆/钼转化膜,通过浸泡法并借助电化学工作站考察了钛/锆/钼转化膜的耐蚀性,采用划痕法结合扫描电子显微镜(SEM)研究了钛/锆/钼转化膜的自愈性。转化液的组成为:2 g/L H_2TiF_6,2 g/L H_2ZrF_6,2 g/L有机酸着色剂,3 g/L Na_2MoO_4。结果表明,在pH=3.0、温度为35℃、时间为5 min的工艺条件下能够在6063铝合金表面获得淡黄色、致密且耐蚀性良好的膜层,膜层微观表面均匀分布着白色颗粒和裂纹。人工划痕的钛/锆/钼转化膜在3.5%NaCl盐雾氛围中随着浸泡时间的延长划痕逐渐愈合,形成新的膜层,这表明制得的膜层具有自愈性。当在中性盐雾中的腐蚀时间超过5 d后,划痕处附近膜层中的氧化剂不断被消耗,迁移至划痕处发生络合的物质逐渐减少,膜层自愈性能退化,膜层被腐蚀。     

TiO2-PTFE对6063铝合金微弧氧化膜层的影响

为了探究TiO₂和聚四氟乙烯(PTFE)对6063铝合金微弧氧化膜层的影响,在Na₂SiO₃基础电解液中添加TiO₂和PTFE固体纳米微粒,采用微弧氧化技术(MAO)在6063铝合金上制备了微弧氧化复合膜层。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、摩擦磨损试验机以及电化学工作站研究了微弧氧化陶瓷膜层的形貌、相组成、元素分布以及耐磨性和耐蚀性。结果表明：加入4 g/L TiO₂和10 mg/L PTFE制成复合添加剂制备的复合膜层其表面孔径尺寸明显降低,膜层厚度增加,结构致密;摩擦系数由0.9降到0.5,耐磨性最好;电化学试验测得复合膜层的自腐蚀电位最大,为-0.18 V;自腐蚀电流密度最小,为1.09×10^-8 A/cm²。     

建筑装饰用铜合金的表面钝化工艺与性能研究

采用化学浸渍法在装饰用H62铜合金表面制备了不同转化膜,优化了单一稀土盐和复合(Ce+La)盐转化膜的钝化液配方,对比分析了未加稀土盐、单一Ce盐、单一La盐和(Ce+La)盐试样的耐蚀性能和作用机理。结果表明,单一稀土盐的钝化液中硝酸镧/硝酸铈含量为8%时的转化膜具有最佳的耐腐蚀性能;复合(Ce+La)盐最优钝化工艺为硝酸镧/硝酸铈=4/4 g/L、C_6H_5N_3浓度15 g/L、Na_2MoO_4浓度2 g/L、C_6H_8O_7浓度13 g/L、C_7H_6O_6S. 2H_2O浓度9 g/L、SDBS浓度0.2 g/L、钝化温度48℃、钝化时间4 min;不同转化膜试样的硝酸点滴、中性盐雾、静态浸泡腐蚀和电化学腐蚀性能测试结果具有一致性,即耐性能从低至高顺序为:未加稀土盐单一Ce盐单一La盐(Ce+La)盐,在钝化液中添加稀土盐有助于提高转化膜膜层厚度,并增强转化膜的耐蚀性能,且复合添加(Ce+La)盐可获得相对单一稀土盐更好的钝化效果。     

建筑铝型材表面氧化膜的制备及其性能

目前,有关阳极氧化工艺参数对铝合金型材表面氧化膜的组织及性能影响的系统研究不多。对建筑用2024铝合金、7075铝合金和6063铝合金进行了表面阳极氧化改性处理,研究了阳极氧化时间、电流密度和冰乙酸添加量对表面氧化膜层的生长行为、表面形貌、膜厚、显微硬度和弹性模量的影响,并分析了其作用机理。结果表明,2024铝合金和7075铝合金表面氧化膜中都存在显微孔洞缺陷,而6063铝合金表面氧化膜较为致密均匀,没有显微孔洞缺陷存在;相同工艺条件下6063铝合金表面氧化膜的生长速度最快,其次为7075铝合金,2024铝合金表层氧化膜生长速度最慢;相同工艺条件下3种合金表面氧化膜显微硬度从小至大依次为:2024铝合金7075铝合金6063铝合金;3种合金氧化膜层的弹性模量从小至大依次为:2024铝合金7075铝合金6063铝合金。     

6063铝合金Zr-Ni黑色化学转化膜的制备及表征

以K2ZrF6为主要成膜原料,Ni2SO4·6H2O为着色剂,实现在常温下对6063铝合金的无铬化学转化处理,处理液无需另外添加氧化剂而性能稳定,数分钟内快速成膜。通过添加Ni元素使转化膜由灰色变为黑色,解决了锆转化膜的着色问题。通过SEM观测、XRD分析及电化学测试,发现Zr-Ni转化膜宏观上均匀,表面微观形貌呈短屑状结构;转化膜由ZrO0.44F3.12、AlNi、Zr(F,O)3.6、NiZrF6、KAlF4、Al及AlF3组成;该转化膜具有良好的耐腐蚀性能,膜层结构电路为C1/R1/(L2+R2)/(L3+R3)。     

新型铝合金Ce-Mo基转化膜

研制了一种新型的铝合金Ce-Mo基转化膜工艺－AM工艺,此种工艺的成膜溶液组成为：（NH4）2Ce(NO3)62.5g/L,NaKC4H4O6.4H2O2.5g/L,Na2co37.5g/L,NaMoO45.0g/L.铝合金浸在浸腾的此种成膜溶液中20min,可形成约3.6um厚的铝合金Ce-Mo基转化膜,于5％NaCl溶液中进行了极化曲线测试和浸泡试验表明,对LF6铝合金,经AM工艺处理形成的转化膜抗局部腐蚀能力超过了传统的铝吕金铬酸盐转化膜,但对LC4铝合金,此种转化 耐蚀性能不理想,EDAX和SEM分析表明,LF6和LC4两种铝合金上莆成的AM转化膜主要由Al,Ce,Mo的氧化物或氢氧化物组成,但们的表面形貌差异很大。     

微量稀土对6063铝合金阳极氧化膜厚度的影响

稀土能细化铝合金组织,提高其强度和塑性性能,对铝合金的后处理非常有益.以添加不同含量稀土的6063铝合金为研究对象,并对其进行阳极氧化试验,系统地研究了不同含量的稀土对阳极氧化膜厚度的影响以及氧化液硫酸浓度、硫酸温度、氧化时间、电流密度及不同的工艺参数对铝合金膜层厚度的影响,以获得最佳的添加稀土含量和最合适的阳极氧化工艺参数.结果表明,添加稀土的6063铝合金比没添加稀土的6063铝合金有较强的接受极化能力,稀土可以明显地提高6063铝合金氧化膜厚度,稀土含量以0.20 %最佳.该含量的稀土6063铝合金获得优质氧化膜的最佳工艺条件为:硫酸浓度170 g/L,硫酸温度18～22 ℃,氧化时间40 min,电流密度1.2 A/dm2.     

工艺参数对铝合金稀土转化膜微观形貌的影响研究

采用稀土盐Ce（NO3）3与氧化剂KMnO4作为无铬化学转化液的主要成分，在6063铝合金表面制备了耐腐蚀稀土转化膜，利用正交试验法与单因素实验法对转化膜处理溶液浓度、溶液温度与pH值以及时间等工艺参数进行了优化，利用SEM微观分析法，并对稀土转化膜的表面形貌进行了研究，并分析了处理工艺参数对转化膜微现形貌与耐腐蚀性能的影响。     

制备温度对AM60B镁合金表面Ce-Sn转化膜性能的影响

为了在AM60B镁合金表面生成复合转化膜,选用Ce-Sn二元体系,通过适当的工艺流程成功制备了均匀完整的转化膜,利用扫描电镜(SEM)观察了样品表面形貌,利用能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)研究了膜成分与物相,并利用电化学工作站和点滴试验研究了试样的耐腐蚀性能。结果表明:所选条件的Ce-Sn转化膜耐腐性能均比相同条件下制备的单一Ce膜有所提高,80℃,20 min转化条件在所选参数中效果最好,所得转化膜的腐蚀电流密度为3.05×10-6A/cm2,腐蚀电压为-1.386 V,膜层电阻1 861Ω·cm2,点滴变色时间较单一Ce转化膜延长了1倍多,涂装性能改善。     

高锰酸盐转化处理对医用AZ31B镁合金体外耐蚀性能的影响

现有的医用镁及镁合金在植入人体后耐蚀性能较差。采用高锰酸盐在医用AZ31B镁合金表面制备氧化锰转化膜,并采用SEM、XRD、电化学测试及浸泡试验研究其性能,对膜的形貌、组分、电化学性能和耐体液腐蚀性能进行了探讨。结果表明:氧化锰转化膜均匀分布在AZ31B镁合金表面,无规则分布有微裂纹,膜厚约52~165μm;转化膜的主要成分包括MgO,MnO,MnO2,Mn2O3和Mn3O4;转化膜能够有效改善AZ31B镁合金的体外耐蚀性能。     

7075铝合金无铬磷化成膜动力学过程及其性能

直接在7075铝合金表面喷涂油漆,其结合力和防护性能较差。先对7075铝合金作磷化处理再喷涂环氧底漆和聚氨酯面漆。应用X射线衍射仪、Autolab电化学工作站和扫描电子显微镜及加温耐盐水试验对磷化膜的物相组成、成分、表面形貌及其耐蚀性进行了研究;探讨了磷化处理对7075铝合金表面漆膜层结合力及耐腐蚀性能的影响。结果表明:7075铝合金表面磷化动力学过程分为基体阳极溶解、表面形核及膜层增厚3个阶段,主要得到了由Mn Zn2(PO4)2,Zn3(PO4)2,Al PO4等物相组成的多孔磷化膜; 7075铝合金表面的自腐蚀电流由磷化前的40.17μA/cm^2降低到磷化后的7.37μA/cm^2,磷化提高了其耐点蚀性能;磷化处理还极大地提高了漆膜与7075铝合金的附着力和耐腐蚀性。     

铝合金表面(Ti_xAl_y)N薄膜构成及耐磨、耐蚀性探讨

传统的阳极氧化技术可以提高铝合金的表面防护装饰性能.为了进一步扩大其应用范围,提高其使用寿命,通过磁控溅射技术,在6063铝合金的表面镀覆了一层(TixAly)N薄膜,利用薄膜测厚仪、显微硬度计、X射线衍射仪以及扫描电镜分别测量和分析了薄膜的厚度、硬度、相组成及表面形态.研究发现,6063铝合金表面镀覆(TixAly)N薄膜,可以明显提高6063铝合金的硬度.主要原因是(TixAly)N薄膜中几个强化相(TiN、AJN、Ti3AlN)硬度较高;与传统的阳极氧化膜相比,(TixAly)N薄膜与基体6063铝合金的结合性能更好,因而具有较高的致密性,有益于6063铝合金抗腐蚀和抗磨损性能提高.6063铝合金镀覆(TixAly)N薄膜后在装饰行业将有广泛的应用前景.     

液固铸造4343/3003/4343铝合金复合锭的界面组织EI北大核心CSCD

采用液固铸造法制备4343/3003/4343铝合金复合锭,研究了复合锭的界面组织、元素分布和界面结合强度,分析了复合锭的界面结合机理。结果表明：在725-750℃浇注4343铝合金,复合锭的界面冶金结合良好,复合界面清晰平直。复合界面由Al-Si固溶体层和Si,Mn元素扩散层构成,Al-Si固溶体层厚薄均匀,Mn,Si元素的扩散距离分别为10μm和32μm,复合界面的结合强度高于3003铝合金的抗拉强度。液固铸造4343/3003/4343铝合金复合锭的界面复合机理为：4343铝合金熔体首先在3003铝合金锭表面急冷形成Al-Si固溶体,Al-Si固溶体中的Si和3003铝合金中的Mn相互扩散,形成牢固冶金结合的复合锭。