建筑铝型材表面转化膜的制备及性能研究

对建筑6063铝合金型材进行了表面改性处理,采用SEM、电化学性能测试、XRD等方法,研究了单宁酸浓度对表面转化膜形貌、物相组成和耐腐蚀性能的影响。结果表明,当单宁酸浓度为6 g/L时,6063合金表面可以得到均匀、致密、耐腐蚀性优良的转化膜;6063合金表面转化膜的附着力为0级;转化膜中主要含有Al、Na3Al F6和Al2O3·3H2O相,并没有发现含Zr相。     

锰离子浓度对氧化亚铁硫杆菌生长动力学的影响

考察不同初始ρ(Mn~(2+))条件下,氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)培养体系中Fe~(2+)浓度的变化曲线和A.ferrooxidans菌的生长活性。结果表明:A.ferrooxidans菌对Mn~(2+)具有一定的耐受能力;当培养基中ρ(Mn~(2+))≤1 g/L时,Mn~(2+)对A.ferrooxidans菌生长活性影响很小;ρ(Mn~(2+))为5~15 g/L时,A.ferrooxidans菌生长开始受到抑制;ρ(Mn~(2+))=20 g/L时,A.ferrooxidans菌生长完全受到抑制。为了进一步描述Mn~(2+)对其生长活性的影响,利用[Fe~(2+)]/[Fe~(3+)]的比值及A.ferrooxidans菌对Fe~(2+)的得率系数对不同Mn~(2+)浓度下细菌的比生长速率进行拟合,较好地描述Mn~(2+)浓度对氧化亚铁硫杆菌生长的影响。     

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。     

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...     

LY12铝合金的锰酸盐导电化学转化膜制备与表征

以KMnO4为主盐,Na2ZrF6作促进剂,研究了LY12铝合金锰酸盐化学转化膜的制备工艺,采用点滴法和膜接触电阻法评价转化膜的耐蚀性和导电性,并用SEM,EDS和XRD表征转化膜的形貌与组成,进而探讨成膜机理。结果表明:当KMnO4的质量浓度为5 g/L,Na2ZrF6的质量浓度为0.05 g/L,pH值2.0,温度65℃,转化时间60 s、沸水后处理30 min时,所制备的锰酸盐转化膜颜色呈金黄色,该膜层均匀、致密,主要成分为Al,O,Mn元素,由铝和锰的氧化物组成。LY12铝合金表面的锰酸盐化学转化膜耐蚀性和导电性明显提高,点滴法耐腐蚀时间达到57 s,转化膜表面接触电阻仅为铝合金基体接触电阻的15.6%。     

水轮机用6063铝型材的表面转化膜制备与表征

采用化学浸泡法在水轮机用6063铝型材表面制备化学转化膜,研究了Ce(NO_3)_3浓度、KMn O_4浓度、成膜时间和p H值对表面转化膜层耐点滴腐蚀时间和膜厚的影响,并研究了转化膜层的耐腐蚀性能和形貌,得到了适宜的转化膜制备工艺。结果表明,水轮机用6063铝型材表面转化膜的最佳成膜时间为30 min,Ce(NO_3)_3和KMn O_4浓度分别为10 g/L和2 g/L,p H值为2。最佳成膜工艺下的转化膜的耐腐蚀性能相对6063合金基材有明显提高。     

壳聚糖对钛锆转化膜组织结构及耐蚀性的影响

目的 研究壳聚糖对铝合金表面天冬氨酸-钛锆转化膜组织结构及耐蚀性能的影响。方法 在5083船用铝合金表面分别制备添加不同含量壳聚糖的天冬氨酸-钛锆转化膜,采用SEM、EDS、FT-IR、XPS等表征手段,对转化膜的组织结构以及成分进行分析。通过电化学工作站对添加不同含量壳聚糖转化膜的开路电位-时间曲线及极化曲线进行分析。结果 成功制备了添加不同含量壳聚糖的天冬氨酸-钛锆转化膜,添加壳聚糖后,转化膜的裂纹减少,并在红外光谱结果中存在较强的氢键,出现与天冬氨酸及壳聚糖相对应的特征峰。XPS结果表明,转化膜中的Zr以ZrO2及Zr的有机络合物形式存在,转化膜中的Ti以TiO2形式存在,同时也存在天冬氨酸自身结构以及壳聚糖自身结构的峰位。腐蚀电流密度由未添加壳聚糖时的3.966×10-6 A/cm2降低至3.274×10-7A/cm2,耐蚀性具有明显提升。结论 添加壳聚糖能够与传统天冬氨酸-钛锆转化膜结合形成络合物转化膜。适量添加壳聚糖能够改善钛锆转化膜的裂纹情况及耐蚀性,当壳聚糖添加量为15 mL/L时,膜层裂纹最少,同时转化膜的耐蚀性最优。     

铝合金表面稀土转化膜性能与耐蚀机理研究

在全面分析国内外稀土转化膜的研究成果和存在问题的基础上,结合前期稀土对铝合金缓蚀机理、成膜机理研究成果,对含氧化促进剂的化学方法形成的稀土铈转化膜进行了研究。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线散射能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)分析、X射线光电子能谱(XPS)的Survey谱图分析转化膜的主要成分和铈的价态。结果表明:铝合金表面稀土转化膜主要由非晶态的四价Ce氧化物/氢氧化物和铝氧化物的混合物组成;在整个转化膜中Ce元素总体分布均匀;转化膜致密均匀,局部镶嵌一些富含Ce沉积物。电化学研究证明,在NaCl溶液中含氧化促进剂H2O2形成致密的非晶态的铈转化膜能够阻止水和Cl离子在转化膜中的渗透,同时抑制了铝合金表面发生电化学腐蚀的阴极过程和阳极过程,稀土转化膜产生点蚀后还具有一定的自修复能力。     

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.     

铝合金表面锡盐转化膜的制备及其耐蚀性

以硫酸亚锡为主盐,通过化学转化法在铝合金表面形成耐蚀性良好的无铬化学转化膜。考察了锡盐浓度、成膜氧化剂浓度、成膜促进剂的质量浓度、反应温度及反应时间对膜层耐蚀性的影响,并对转化膜的耐蚀性能进行了电化学测试。在pH值为2～3时,确定了无铬化学转化液膜的最佳制备条件:SnSO40.15 g/L、KMnO41.5 g/L、NaF 2 g/L,反应温度30℃,反应时间1.5 min;该转化膜制备工艺简便、成膜速度快,膜的耐蚀性能好。     

电解液中的Na_2SiO_3浓度对2024铝合金微弧氧化陶瓷膜层组织与耐腐蚀性的影响

采用微弧氧化工艺在航空用2024铝合金基材表面制备陶瓷膜层。探究电解液(Na_2SiO_3+KOH)中的Na_2SiO_3浓度对微弧氧化膜层表面形貌、膜层厚度及其耐腐蚀性的影响。研究结果表明:随着Na_2SiO_3浓度增大,微弧氧化陶瓷膜层的厚度先快速增加,在ρ(Na2Si O3)=9 g/L后转为微小波动型的缓慢增加。随着Na_2SiO_3浓度的增加,表面微孔的数量与孔径也呈缓慢增大的趋势。当ρ(Na_2SiO_3)=11 g/L时,表面出现裂纹。当ρ(Na_2SiO_3)=5 g/L～7 g/L时,陶瓷膜层具有良好的耐腐蚀性能。     

AA6063铝合金Zr黑灰色转化膜及其自修复性能

在常温下实现了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,3 min内快速成膜,转化膜为黑灰色,解决了Zr转化膜的着色问题。通过SEM,XRD,XPS及电化学工作站分析表征锆转化膜。结果表明,膜层由Al,Al2O3,Al F3,KZr F3(OH)2·H2O及KZr F3O·2H2O组成,Zr转化膜耐腐蚀性能比铝合金提高了两个数量级;膜层具有双层结构,结构电路为R1+R2+C2/R2+M3。通过外加电源破坏该转化膜,发现Zr转化膜在自然环境及Na Cl溶液中可进行自我修复。     

ADC12铝合金表面钴盐黑色化学转化膜的制备及耐蚀性研究

以硝酸钴为主盐,通过正交实验和单因素实验在ADC12铝合金表面制备了黑色转化膜。获得的最优工艺条件为:高锰酸钾5.0g/L,硫酸1.5ml/L,硝酸钴30.0g/L,处理时间12min,温度65℃。制备的钴盐转化膜色泽均匀,膜层致密完整,转化膜由Al_2O_3、Co_2MnSi、Co_2O_3等物相组成,其中Al_2O_3是主要组成相。转化膜重铬酸钾点滴时间达到4 min,经5%浓度的NaCl水溶液浸泡168h后出现轻微点腐蚀,电化学测试表明腐蚀电位正移,腐蚀电流降低约3倍,结果表明钴盐转化膜具有良好的抗腐蚀性能。     

MoS2对2Al2铝合金表面微弧氧化膜层组织和性能的影响

为了提高海洋工业用2A12铝合金的耐腐蚀性能,采用微弧氧化技术在2Al2铝合金表面制备微弧氧化膜层。研究了电解液中MoS_2纳米颗粒的浓度对微弧氧化膜层的结构和性能的影响。研究结果表明:电解液中MoS_2纳米颗粒的浓度对微弧氧化膜层的制备有显著的影响。当MoS_2纳米颗粒的浓度为2.0 g/L时,膜层的表面致密且光滑,膜层的厚度最大;与未添加MoS_2颗粒相比,MoS_2纳米颗粒的掺入显著提高了MAO膜层的耐磨性;此外,电解液中添加2.0 g/L MoS_2纳米颗粒,获得的MAO膜层的耐腐蚀性能最佳。     

铝合金表面氟铝酸钠转化膜改性研究

对6063铝合金的氟铝酸钠转化膜进行了改性,确定改性后的最佳工艺条件为:氟化钠7.5 g/L,硅酸钠5 g/L,六偏磷酸钠3 g/L,偏钒酸铵5 g/L,pH值3.0～4.0,常温,转化时间20 min。采用该工艺对铝合金进行转化处理,极化曲线测试结果表明,铝合金表面的腐蚀电位正移了大约70 mV,腐蚀电流密度减小了大约90%,耐蚀性显著提高,耐中性盐雾时间可达264 h。     

AZ91镁合金表面铈基稀土转化膜的制备及腐蚀电化学行为

考察了铈盐溶液中的AZ91镁合金电化学行为,包括开路电位,阴、阳极极化行为等,并据此开展了Ce(NO3)3为主盐的稀土盐转化膜研究,在AZ91镁合金表面形成无毒、无污染的铈盐化学转化膜,并研究成膜规律及其耐蚀行为.采用电化学阻抗谱技术优化了处理时间、温度、Ce(NO3)3液浓度和促进剂等因素对膜层结构和膜层耐蚀性能的影响,并获得了最好的成膜条件:处理温度为35℃,时间为30 min,主盐Ce(NO3)3的浓度为0.02 mol/L和促进剂H2O2浓度为4 mL/L.结果表明:采用优化后的工艺能够在AZ91镁合金表面获得宏观黄色致密、微观具有微小裂纹并分层的膜层,表层Ce含量较高.工艺优化制备的稀土化学转化膜能有效提高镁合金的耐蚀性能,有效抑制阴、阳极反应,自腐蚀电位提高250 mV,自腐蚀电流密度降低2个数量级.长期全浸实验结果表明,转化膜能有效提高镁合金的耐腐蚀性能,浸泡60 h后,保护性大大降低.     

AZ91D镁合金微弧氧化涂层制备及其耐蚀性研究

采用不同的电解液配方对AZ91D镁合金表面微弧氧化原位生长一层陶瓷膜层,并利用电化学方法测试了陶瓷膜层的极化曲线,用扫描电镜(SEM)分析陶瓷膜层的形貌结构,通过XRD分析了膜层相组成。结果表明:在恒流条件下,AZ91D镁合金表面获得致密光滑的陶瓷膜层,陶瓷膜层中的微孔在微弧氧化过程中得以封闭,膜层耐蚀性提高;K_2TiF_6的添加量不同,膜层的耐蚀性不同;当添加ρ(K_2TiF_6)=10 g/L时,获得膜层的耐蚀性最佳。     

过氧化氢对铈盐转化膜形成过程影响的电化学阻抗谱研究

利用电化学阻抗谱(EIS)研究B95铝合金在添加H2O2的0.01 mol/L CeC13溶液中铈盐转化膜的形成过程,以及H202对合金表面成膜过程的影响.结果表明,EIS的变化清楚显示了B95铝合金在CeC13溶液中的成膜过程.转化膜的成膜过程可以分成三个阶段:形成阶段,成长阶段和稳定平衡阶段.在0.01 mol/L...     

6061铝合金氟钛酸盐转化膜耐蚀性能的改性研究

采用单因素试验研究了氟硅酸铵、络合剂及缓蚀剂对6061铝合金表面氟钛酸盐转化膜耐蚀性能的影响。结果表明,最佳的转化液成分及转化条件为:氟化钠3g/L,氟硅,酸铵4g/L,六偏磷酸钠1.0g/L,钛盐1.5g/L,H2O21.5ml/L,常温下转化处理10min,处理液pH 5.0。采用SEM,EDS和极化曲线方法测试了改性后转化膜的形貌及耐蚀性。结果表明,改性后的氟钛酸盐转化膜由连续而致密的晶体颗粒组成;氟钛酸盐转化膜使6061铝合金的自腐蚀电位增加了77mV,转化膜的腐蚀电流密度降低了约80%;6061铝合金的耐蚀性能明显得到提高。     

微量稀土La改性6063铝合金及其氧化着色膜的研究

制备了含稀土La的6063铝合金,进行了阳极氧化和电解着色,并研究了氧化着色膜的耐腐蚀性能。结果表明:6063铝合金中添加微量稀土La能有效细化合金的晶粒,这与结晶时形核率增加以及晶粒长大速率的降低有关。当加入微量稀土La时,由于细晶强化作用和Mg2Si弥散强化作用使得挤压时效后的合金抗拉强度、塑性及硬度增加。在6063铝合金中,添加0.2wt%La是较为优化的参考含量,该含量条件下,6063铝合金氧化着色膜的膜基结合力及硬度最高。微量稀土La加入到6063铝合金中提高了基体阴极极化能力,氧化膜厚度和致密性增加,提高了氧化着色膜在Cl-溶液中的耐蚀性。