碳钢硅-锆复合预处理工艺研究

目的为解决传统预处理工艺能耗高、环境污染严重的问题,在前期研制的硅烷化和锆化配方的基础上,进一步调整工艺参数,探索将硅烷化和锆化工艺合二为一,优化出性能优良的硅-锆金属预处理工艺。方法通过硫酸铜点滴实验、盐水浸泡实验、电化学极化曲线法测试转化膜的耐蚀性能,采用拉开法测试涂层在金属表面的附着力。使用SEM对转化膜的微观形貌进行表征。结果硅锆处理的最佳工艺参数为:pH=3.5,处理温度20℃,处理时间10 min。极化曲线测试结果表明,经硅锆处理后的碳钢腐蚀电流密度为未处理的1/40,膜层耐蚀性能良好。拉开法测得涂层在基体上的附着力达到11.48 MPa,完全满足一般预处理工艺要求。微观形貌分析显示,硅锆膜属于纳米级无定形型转化膜,膜层均匀、致密,能为金属表面提供有效防护。结论通过调整工艺参数,将硅烷化处理和锆化处理合二为一,获得性能优良的硅-锆复合膜。转化膜的耐蚀性能优良,与涂层附着力良好,满足预处理工艺要求。     

镁合金表面锆钛硅烷复合膜层的制备及耐蚀性研究

目的 在镁合金表面制备耐蚀环保锆钛硅烷复合膜层,并研究其腐蚀性能。方法 将锆盐、钛盐转化技术与绿色有机硅烷技术进行复合联用,通过先浸入含有锆盐、钛盐、单宁酸的无机溶液,再浸入5%（体积分数）的双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物有机硅烷溶液,在镁合金AZ31表面制备出了耐蚀环保锆钛硅烷复合膜层,通过扫描电子显微镜和能谱仪观察分析了复合膜层的微观形貌以及元素组成,利用极化曲线和交流阻抗谱电化学测试手段评价了膜层的耐腐蚀性能。结果 经过不同锆钛硅烷复合处理后,镁合金表面形成一层均匀、平整且有干枯河床状纳米尺度微裂纹的锆钛硅烷复合膜,膜层普遍表现出良好的耐蚀性能。与空白镁合金试样相比,复合膜层试样出现最小腐蚀电流密度,为1.51 μA/cm2,腐蚀速度约为空白样的1/50,交流阻抗值最大提高约20倍,腐蚀电位出现的最大正移接近100 mV。结论 锆钛硅烷复合膜层对腐蚀性介质有显著的物理阻隔作用,显著抑制了镁溶解,阻滞了镁合金表面的电化学反应过程,降低了镁合金的腐蚀速度。     

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。     

AZ31B镁合金钒/硅烷复合转化膜的制备与表征

目的 改善钒酸盐转化膜表面形貌,提高单一钒酸盐转化膜的耐蚀性能。方法 使用偏钒酸盐和硅烷通过两步法在镁合金表面制备钒/硅烷复合转化膜,比较不同硅烷制备的复合膜的耐蚀性能,从而确定使用硅烷的种类,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱(FT-IR)观察转化膜的微观形貌并分析转化膜的组成和结构,通过交流阻抗测试(EIS)、Tafel极化曲线测试和全浸腐蚀实验评价转化膜的耐蚀性能,并采用划格实验和接触角测试评价转化膜的结合力和疏水性。结果 确定使用BTEPST(双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物)作为成膜组分,使用偏钒酸钠和BTESPT在镁合金表面成功制备钒/BTESPT复合膜,复合膜表面均匀平整,致密无裂纹,与基体结合力好,具有疏水性,该复合膜的组成元素为Mg、V、C、O、Si和S,且元素分布较均匀,膜层是包含Si—O—S、Si—O—Mg、Si—O—V等共价键的交联结构。交流阻抗测试结果显示,钒/BTESPT复合转化膜的膜层电阻为1.17×10⁵?·cm²,电荷转移电阻为1.076×1...     

2024铝合金表面无铬钛锆转化膜的制备与性能

采用钛酸盐和锆酸盐为主盐,开发了一种应用于2024铝合金表面的无铬钛锆转化膜。通过扫描电镜 (SEM)、能谱分析 (EDS)、中性盐雾实验、动电位极化曲线和电化学阻抗谱对转化膜的表面形貌、成分及耐蚀性能进行了表征和分析。结果表明：制备的无铬钛锆转化膜由微米级的微小颗粒组成,膜层均匀平整,无明显缺陷;无铬钛锆转化处理后的2024铝合金,经中性盐雾168 h,无明显腐蚀产物产生;钛锆转化膜具有较低的腐蚀电流和一定的钝化能力,可有效的提高铝合金的耐蚀性能。     

热镀锌钢表面铈盐与硅烷处理后的耐蚀性能

将热镀锌(HDG)钢板经20g/L的Ce(NO3)3·6H2O溶液处理后浸涂5%(体积比)硅烷,研究膜层的耐蚀性能。5%NaCl溶液中的电化学极化曲线测试结果和中性盐雾试验(NSS)结果表明,单独的铈盐处理或浸涂硅烷膜都能够提高热镀锌层的耐蚀性,而经过该铈盐处理后再浸涂硅烷形成双层膜后能够明显地抑制腐蚀过程中的阴极和阳极反应,极化电阻Rp较HDG试样增加40多倍,也是单一膜层处理试样的5~9倍,膜层的耐蚀性能明显提高。俄歇电子谱(AES)分析表明,热镀锌试样经过两步处理后,在表面形成了双层膜,外层是富含C、Si、O的均匀硅烷膜层,里层是富含Ce的稀土转化膜层。     

2024铝合金表面无铬硅烷膜的制备与性能研究

采用硅烷A-187为前驱体,制备了一种应用于2024铝合金基体表面的无铬硅烷转化膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、表面分析系统(XPS)、中性盐雾实验、动电位极化曲线和电化学阻抗谱对硅烷膜的表面/截面形貌、成分及耐蚀性能进行了表征和分析。结果表明:制备的无铬硅烷水解液处理后的2024铝合金具有优异的耐蚀性能,中性盐雾实验168 h,无腐蚀产物产生,硅烷膜使铝合金的腐蚀电位正移154 m V;硅烷膜下基体腐蚀反应的阻抗值随浸泡时间逐渐升高,说明硅烷膜可以有效抑制基体的腐蚀,为2024铝合金提供良好防护。     

双一[γ一（三乙氧基硅）丙基]四硫化物处理热镀铝锌层的耐蚀性研究

采用双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(BTESPT)硅烷钝化液对热镀铝锌钢板进行了钝化处理.研究了在5%NaCl溶液中未钝化、硅烷钝化及铬酸盐钝化热镀铝锌钢板的极化曲线和电化学交流阻抗谱.通过中性盐雾试验比较了硅烷钝化膜与铬酸盐钝化膜的耐蚀性能.结果表明:经硅烷钝化液钝化后的热镀铝锌钢板,其腐蚀电位和电流密度下降,极化电阻增大,硅烷钝化膜抑制了热镀铝锌钢板的腐蚀过程,使得耐蚀性能远远高于铬酸盐钝化后的热镀铝锌钢板.     

AA6061铝合金表面钛锆膜的结构及性能研究

在AA6061铝合金表面形成了钛锆膜.用SEM/EDX和XPS分析了钛锆膜的表面形貌及成分.采用电化学测试和中性盐雾测试研究了钛锆膜的耐蚀性能.结果表明,钛锆膜是由Zn-Ti-F-O-Al等元素组成的复合物;钛锆膜的耐蚀性能与基体相比有明显的提高,但不及六价铬酸盐膜;经72小时中性盐雾腐蚀,腐蚀面积小于10%.     

钢铁工件复合稀土成膜及其耐蚀性能

利用Ce(NO3)3溶液在钢铁工件表面制得一种金黄色的稀土转化膜.通过正交优化实验确定稀土转化膜的最佳成膜工艺条件，并且对该膜进行3.5%的NaCl浸泡实验测定其耐蚀性能.利用Ce(NO3)3和Na2MoO4复合稀土成膜的钢铁试片在3.5%的NaCl中的腐蚀速率为0.0143 mg/h·cm2；复合稀土成膜实验表明：复合处理的钢铁试片，其膜层的结合力有明显的改善，所制备稀土转化膜具有良好的耐蚀性能.      

文摘辑要

正镀锌层表面钒/硅复合转化膜的制备及耐蚀性能目前,单独采用钒酸盐或氟硅酸盐对电镀锌钢铁件转化处理提高其耐蚀性的效果不理想。为此,将偏钒酸盐和氟硅酸盐组合并用于制备转化膜,优化其成膜工艺条件;采用扫描电镜和能谱仪分析了转化膜的形貌及成分,并通过中性盐雾加速腐蚀和电化学测试探讨了转化膜的耐蚀性能。结果表明:转化膜由Zn、O、V、Si组成,具有无定形结构;其可使电镀锌件的自腐蚀电     

铝合金表面锆盐转化膜的成分与电化学性能研究

在室温条件下向锆盐作为主盐的溶液中加入添加剂,在铝合金表面制备了黄色的锆盐转化膜。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等分析了转化膜的表面形貌与成分;通过电化学工作站测试了转化膜的极化曲线、阻抗谱图,研究了转化膜的耐蚀性能;依据国标对转化膜的附着力进行了测试。结果表明,铝合金表面的锆盐转化膜由粒度比较均匀的球形小颗粒构成,表面均匀,转化膜的主要组成元素为Al、F、Zr、O、C等;其极化电阻较空白铝合金有较大幅度的提升,自腐蚀电流密度降低,铝合金的耐腐蚀性得到显著的提升,并且转化膜提高了漆膜与铝合金的附着力。     

前处理工艺对镁合金钛/锆转化膜耐蚀性能的影响

研究了酸洗以及酸洗+碱洗前处理工艺对AZ91D镁合金无铬、无裂纹、低能耗钛/锆转化膜耐蚀性能的影响。结果表明,单独的酸洗前处理使得AZ91D镁合金表面的α相优先溶解,合金表面粗糙度增加,不利于钛/锆转化膜耐蚀性能的增加。合理地利用酸洗+碱洗调整AZ91D镁合金表面化学状态能够有效提高钛/锆化学转化膜的耐蚀性能。     

文摘辑要

正铝合金表面氧化锆转化膜的结构与性能采用氟锆酸工艺在AA6061铝合金表面制备出氧化锆转化膜,用扫描电镜和能谱仪分析了氧化锆转化膜的组织形貌和结构,采用电化学方法和中性盐雾实验研究了氧化锆转化膜的耐蚀性能.结果表明:制备出的氧化锆转化膜为无色膜,主要由Zr和Al的氧化物组成.氧化锆转化膜的耐腐蚀性能优异.涂覆环氧树脂漆或聚氨酯漆后的涂层体系可以通过1500h的中性盐雾实验,氧化锆转化膜可以用作铝合金的涂漆前预处理膜。     

AZ91D镁合金酸性钒/锆酸盐转化膜的制备

目的提高AZ91D镁合金的耐蚀性能。方法用新型的酸性钒/锆酸盐体系在镁合金表面制备化学转化膜,并研究转化膜的最佳工艺条件。选取偏钒酸钠、六氟锆酸以及氟化氢铵在镁合金表面制备钒/锆酸盐转化膜。使用电化学工作站,分别测试转化膜的电化学交流阻抗曲线(EIS)、Tafel极化曲线、腐蚀电流、极化电阻,使用X射线衍射仪(XRD)分析膜层的主要成分,通过扫描电子显微镜(SEM)对转化膜的微观形貌进行分析。结果在镁合金表面成功制备钒/锆酸盐转化膜,其膜层颜色为灰褐色且致密、光滑、平整。该转化膜使镁合金的耐盐雾时间从0.2 h增加到4.5 h,腐蚀电流降至1.883×10~(-5) A,极化电阻增加到2200?。钒/锆酸盐转化膜的主要组成为Zr(OH)_4、V_2O_5、VO_2、MgF_2。同时钒/锆酸盐转化膜的微观形貌显示出,该转化膜由两层膜层构成,底层为带有龟裂状的膜层,顶层是带有颗粒状的化合物。结论酸性钒/锆酸盐转化膜可以提高AZ91D镁合金的耐蚀性。     

《材料保护》2007年第11期

变形铜合金在盐雾和二氧化硫环境中的耐蚀性研究；45钢上Ni-W-Co-B4C复合镀层的制备及其摩擦学性能；稀土Ce和Nd对AZ31镁合金耐蚀性能的影响；Al2O3粒子对双脉冲电沉积NiAl2O3镀层组织与性能的影响；MB8镁合金化学转化膜的耐蚀性能。[第一段]     

硅烷-钼复合无铬钝化膜的耐蚀性及标准曲线构建

为更好地指导新型硅烷-钼复合无铬钝化膜的工业化生产,研究钝化膜的耐蚀性能,构建皮膜量标准曲线。分别使用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)分析钝化膜的物相组成和表面元素价态。利用中性盐雾试验和电化学测试,探讨钝化膜的耐蚀性能。采用X射线荧光光谱法(XRF),绘制和构建皮膜量标准曲线。结果表明:硅烷-钼复合无铬钝化膜层中Si、Mo元素能分别与Zn形成化学键,膜层结合性较好。膜层耐蚀性在一定范围内随着膜层皮膜量升高而升高,当皮膜量高于800 mg/m2时,耐蚀性趋于稳定,其耐蚀性与稳定性接近Cr6+。此外,皮膜量与XRF射线强度呈线性关系,斜率为3.413。     

无铬复合钝化膜的微观组织结构及耐腐蚀性能

目的解决热镀锌钢板表面六价铬钝化工艺所产生的环境污染问题。方法以钼酸铵、纳米硅溶胶、单宁酸、硅烷偶联剂KH151和KH792为主要原料配制新型环保的无铬复合钝化液,在镀锌板表面制备钝化膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析无铬复合钝化膜表面的微观形貌、元素组成和化学成分,用电化学工作站测试Mo元素对镀锌板耐蚀性的影响,使用中性盐雾实验研究不同皮模量时膜层的耐蚀性。结果无铬复合钝化膜中的Mo元素可以抑制微裂纹的产生和发展,阻挡腐蚀性介质向金属基体扩散,提高复合硅烷膜的电阻。复合钝化膜的电化学交流阻抗比硅烷钝化膜提高了1.6倍,与六价铬钝化膜接近,可以有效抑制腐蚀电化学反应的发生,降低反应速度,提高膜层的耐蚀性。皮膜量为892 mg/m2时,膜层的腐蚀面积为0,耐蚀性达到六价铬钝化膜水平;皮膜量为1252 mg/m2时,耐蚀性能优异。结论制备的无铬复合钝化膜结合了硅烷钝化膜和钼酸盐钝化膜两方面的优点,提高了膜层的致密性和结合性,膜层耐腐蚀性接近/达到了六价铬钝化的效果。     

镁合金表面铈盐掺杂硅烷膜的腐蚀电化学行为

目的为进一步提升镁合金表面常规硅烷膜的耐蚀性能。方法在γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中掺杂0.50 g/L硝酸铈,采用简单化学浸渍处理,在AZ91D镁合金基体表面制备了铈盐掺杂硅烷膜。借助扫描电子显微镜(SEM)观察了铈盐掺杂前后硅烷膜的表面微观形貌,通过开路电位-时间曲线、电化学交流阻抗谱(EIS)和中性盐雾试验(NSS)研究了铈盐掺杂对5%Na Cl溶液中硅烷膜耐蚀性能的影响。结果铈盐掺杂硅烷膜比普通硅烷膜更厚且平整,其致密性、均匀一致性较好,完全覆盖了镁合金基体,已看不到磨痕。铈盐掺杂硅烷膜的稳定电位约为-1.31 V,且需要的稳定时间最长。铈盐掺杂硅烷膜具有更大的低频阻抗数值,有效遏制了侵蚀性粒子向镁合金基体的迁移和扩散,避免了镁合金基体发生阳极溶解反应。结论采用向硅烷溶液中添加硝酸铈的方法,能够在AZ91D镁合金表面制备出铈盐掺杂硅烷膜。由于铈离子在某种程度上修复了硅烷膜层中的微裂纹和缺陷,显著提升了硅烷膜的耐蚀能力。     

AZ31B型镁合金表面钛盐化学转化膜

研究了一种镁合金表面无铬钝化的钛盐环保型化学转化膜处理工艺。利用中性盐雾试验和极化曲线法测试了转化膜的耐蚀性能,采用SEM、EDS等方法对膜的形貌、元素组成进行了研究。结果表明,钛盐转化处理后在镁合金表面形成含钛氧化物膜层,该膜层有良好的耐蚀性能。