2024铝合金表面有色钛锆转化膜的制备与性能研究

为解决铝合金表面高耐蚀、无铬有色钛锆转化膜的制备难题,以2024铝合金为基体,采用钛酸盐、锆酸盐为主盐,单宁酸为着色剂并加入缓蚀剂,制备了一种有色钛锆转化膜.通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、中性盐雾试验、动电位极化曲线和电化学阻抗对有色转化膜的表面形貌、成分及耐蚀性能进行了表征和分析.结果表明:制备的钛锆转化膜均匀平整,无明显缺陷;处理后的2024铝合金经168h中性盐雾试验,膜层颜色略有变浅,但无明显腐蚀产物生成,转化膜腐蚀电位升高了270 mV,腐蚀电流密度降低了2个数量级,极化电阻增加了1个数量级;转化膜在腐蚀过程中自钝化作用及腐蚀产物的封闭阻挡作用是膜层具有较好防护性能的主要原因.     

铝合金表面锆盐转化膜的制备及其性能

为提高铝合金涂膜的结合力及耐蚀性,在铝合金表面制备了锆盐转化膜.通过盐雾试验、电化学试验、膜微观结构与涂膜结合力测试,研究了锆盐转化膜的耐蚀性与漆膜的结合力,并与通用的铬酸盐转化膜和无铬转化膜进行对比.结果表明:锆盐转化膜120 h盐雾试验的耐蚀等级达8级,在3.5%NaCl溶液中铝合金的自腐蚀电位明显正移,腐蚀电流密度大大降低;转化膜层均匀多孔,含有Al,O,Zr和Mg元素,且与漆膜结合力良好.     

2024铝合金表面钒锆复合转化膜的制备及其性能

为克服2024铝合金表面单独钒盐或锆盐转化膜存在裂纹而导致其耐蚀性能不佳的问题,采用由氟锆酸钾、偏钒酸钠组成的转化液,在2024铝合金表面制备了钒锆复合转化膜。采用扫描电镜、能谱仪分析了复合膜的形貌及成分,采用中性盐雾试验和极化曲线研究了其耐蚀性能,采用百格法划格法研究了复合膜与基体的结合力及复合膜与漆膜的结合力。采用单因素法对转化液组分及转化条件进行了优选。结果表明:在2.0 g/L K2ZrF6,2.5 g/L NaVO3组成的转化液中,在pH值为3.0,温度为65℃的条件下反应20 min,所得钒锆复合膜致密、无裂纹,由O,F,Mg,Al,Zr,V,Cu等元素组成,膜基、膜漆结合较好,复合膜腐蚀电位较基体正移了86 mV,腐蚀电流密度减小为基材的1/5,耐蚀性能较基体明显提高。     

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.     

铝合金表面钛/锆/钒复合转化膜的自愈性研究

为了研究钛/锆/钒复合转化膜的自愈性,运用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱分析仪(XPS)分析了钛/锆/钒复合转化膜的微观形貌、成分与结构,借助扫描电化学工作站观察了膜层的自愈现象,通过划痕试验结合扫描电子显微镜(SEM)验证了膜层的自愈性,分析了钛/锆/钒复合转化膜自愈过程中的物质迁...     

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。     

锌片表面钛盐转化膜的制备及其性能

为了加强环保,以钛盐代替传统的铬酸盐,采用4．0～5．0g／LTiOS04,40～60mL／LH2O2,4．0～6．0g／L含磷化合物为转化液在锌层表面制备了一层转化膜。采用扫描电镜、EDS能谱分析和中性盐雾试验,分析了转化膜的组成及转化条件对转化膜性能的影响。结果表明：该膜为Zn,O,P,Ti4种元素无定形的结构,绿...     

6061铝合金钛锆铈化学转化成膜过程及膜层的耐蚀性能

为进一步改善6061铝合金表面无铬化学转化膜的综合性能,以H2TiF6和H2ZrF6为主成膜剂,铈盐、偏磷酸盐等辅助成膜剂,制备了具有较高耐蚀性能的Ti-Zr-Ce化学转化膜。通过扫描电镜及能谱仪分析转化膜表面形貌及元素构成,并采用电子探针显微分析仪观察不同成膜阶段的铝合金微区结构的变化规律,研究了6061铝合金表面Ti-Zr-Ce化学转化成膜过程及膜层耐蚀性能。结果表明:膜层主要含有Al、O、Ti、P元素,还含有少量F、Zr元素,推测主要成分为TiO2,ZrO2,Al2O3及少量磷化物;极化曲线和交流阻抗测试表明Ti-Zr-Ce化学转化膜具有较好的耐蚀性能,反应时间为150s时制备的Ti-Zr-Ce转化膜试样的腐蚀电位为-0.577V,腐蚀电流密度较低,为0.115μA/cm^2.     

铝合金表面铈转化膜组成结构及耐蚀性能

采用Ｘ－射线光电子能谱，俄歇深度剖析等表面分析技术，并结合扫描电镜和动电位极化实验，研究了ＬＹ１２ＣＺ铝合金面表转化膜的形成条件，耐蚀性和组成结构，研究结果表明，当Ｃｅ＾３＋超过临界缓蚀浓度时，开路电位下形成的转化膜比自然氧化铝膜具有更强的抗点燃慢性。卖座经膜呈多层结构，其表层由结晶态的ＣｅＯ２和无定形，非化学计量的ＮｎＣｅ（ＯＨ）３ｍＣｅ（ＯＨ）４组成。     

环境友好型铝合金表面转化膜的制备及其耐蚀性能

目前,电子电气中铝合金件的铬酸盐系化学转化处理溶液含有六价铬离子,严重污染环境.应用电化学方法在3A21铝合金表面制备了一种环保型化学转化膜,并用盐雾技术对其进行了研究.结果表明:这种化学转化膜常温下成膜速度快;致密的转化膜主要由冰晶石的细小颗粒组成;膜的耐蚀性能好.     

铝合金表面稀土转化膜工艺研究

为了全面取代铬酸盐，开发无污染铝合金防蚀处理新工艺，采用了正交试验得出以Ce(NO3)3为主盐的铝合金富铈转化膜工艺，膜的耐蚀性略高于铬酸盐处理膜，比铝合金的自然氧化膜耐蚀性高出约20倍，并以成膜均匀性、溶液稳定性和在0.1mol／L NaCl溶液中的极化阻力Rp为依据，研究了适合工业化应用的工艺范围，对几种富铈转化膜工艺进行了比较研究，结果表明，氧化剂的选择及其在溶液中的稳定性对成膜性能起重要作用。     

铝合金表面铈基转化膜研究进展

铝合金具有成本低、强度质量比高、可加工性能良好等优点,被广泛应用于航空、交通、建筑等领域.但铝合金表面易发生小孔腐蚀和晶间腐蚀,需要进行防腐处理才能满足应用要求.稀土元素铈因具有特有的电子层结构和物理化学特性,是制备铝合金稀土转化膜最具优越性的元素,以此为防腐基材开发的稀土转化膜技术被认为是最有可能替代铬酸盐钝化的技术.目前所报道的铈基转化膜工艺有化学浸泡法、溶胶-凝胶法、电化学法、磁控溅射法等.其中,化学浸泡法制备过程简单,但铈离子的转化和沉积速率较难控制一致,膜层微米级裂纹较多;溶胶-凝胶法制备的膜层与基体结合强度高,耐蚀性好,但需要大量铈盐,且产生较多废酸、碱液,成本高,环境污染大;电化学法在低温下实现性能可控的铈基转化膜,成本低,但成膜有大量晶间裂纹,结构疏松,成膜质量差;磁控溅射法制备的涂层均匀,成分可控,但靶材的利用率低,难以实现强磁性材料的低温高速溅射.总体来看,目前所报道的铈基转化膜工艺存在溶液体系稳定性差,所制备的转化膜层不稳定、容易开裂,以及制备成本较高的问题,难以满足工业化应用的要求.铈基转化膜成膜机理被普遍认为是阴极成膜理论,即铝合金表面形成了氧化还原微电池.溶液中的溶解氧以及加入的H2 O2可作为羟基的供体,通过改变溶液局部pH值、物质、电子和电荷浓度来影响稀土元素的氧化反应和在基体表面的沉积.铈基转化膜的耐蚀机理是阴极抑制机理,即在铝合金表面形成的铈基转化膜阻止了氧的传输和电子的转移和传递,从而阻止了阴极微区上的还原反应,防止了铝合金表面的腐蚀溶解.但该机制只强调了阴极抑制,而忽略了也可能发生的阳极抑制.同时,由于涉及到电化学动力学抑制,因此铈基转化膜有"自愈能力".本文综述了国内外铝合金铈基转化膜制备工艺的研究进展,指出了各工艺的优点和缺点,阐述了铈基转化膜主流成膜和耐蚀理论的研究,并对制备工艺的改进方向及未来理论的研究方向进行了展望.     

铝合金表面黑色化学转化工艺及膜层耐蚀性能

采用化学氧化着黑色法制备了铝合金化学转化膜,用点滴、浸泡试验及电化学极化曲线评价了膜的耐蚀性能,利用扫描电子显微镜(SEM)、能量散射谱(EDS)观察了化学转化膜的表面形貌,测定了其元素组成.结果表明:转化膜具有较高的耐蚀性和美观的黑色外表,主要由铝、钴和锰的各种氧化物组成.     

钢铁表面锆盐-植酸复合转化膜的制备及性能

目前,将植酸与锆盐复合转化膜用于钢铁表面防护的研究较少。采用氟锆酸钾和植酸在A3钢表面制备了具有良好耐蚀性能的灰色锆盐-植酸复合转化膜,确定了转化液的组成及成膜工艺条件。采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、电化学测试及中性盐雾试验(NSS)对复合膜的形貌、成分、成膜过程电位特性及耐蚀性进行分析。结果表明:锆盐-植酸复合转化最优工艺为10 g/L氟锆酸钾,1.0 m L/L植酸,p H值3.8~4.0,反应温度60℃,反应时间1.5 h;钢铁经最优工艺处理所得复合膜的自腐蚀电位比未加植酸所得锆盐膜的正移了48 m V,自腐蚀电流密度下降约10%,低频区电化学阻抗值提高了近2倍,耐中性盐雾时间增加24.0 h,钢铁的耐腐蚀性能显著提高。     

5052铝合金Ti-Ce转化膜的性能

为了消除铬酸盐处理六价铬的危害,室温下在5052铝合金表面制备了环保型Ti-Ce转化膜。通过正交试验确定了转化液的最佳组成:1.0 g/L Ce(NO3)3.6H2O,4.0 g/L NaF,4.0 g/L Ti(SO4)2,1.5 g/L H2O2,2.0 g/L EDTA;同时采用单因素法研究了转化液pH值对转化膜厚度的影响,采用中性盐雾试验考察了转化膜的耐蚀性,并通过扫描电子显微镜和能谱仪分析了转化膜的微观形貌和成分。结果表明:Ti-Ce转化膜通过了96 h的中性盐雾测试;转化膜均匀且缝隙较少,主要含有C,O,F,Al,Ti,Ce等元素,不含有害物。     

2024铝合金表面混合稀土转化膜的研究

利用浸渍法在铝合金２０２４表面上获得了混合稀土转化膜。确定了成膜的最佳工艺。利用湿热试验、盐水浸渍试验及电化学测试方法评价了膜的耐蚀性能。用扫描电镜观察了膜的微观形态。提出了膜形成的可能机理和耐蚀机理。     

铝合金表面化学转化膜制备技术的研究进展

随着铝合金的广泛应用,如何改善铝合金的耐蚀性也成为重要研究课题.综述了几种关于铝合金表面处理的化学转化方式,包括铬酸盐处理、稀土处理、凝胶-溶胶法、有机酸以及有机硅烷处理等,论述了每种方法的发展历程、工作原理,对国内外的最新研究成果和优缺点进行了对比,指出目前能够完全替代六价铬钝化法的环保高效的转化法尚未成熟,仍然是亟待解决的问题.     

羽毛球拍框用6063铝合金表面三价铬转化膜的性能研究

羽毛球拍框用AA 6063铝合金其表面采用三价铬转化膜是目前替代六价铬转化膜最具前景的绿色处理工艺.为明确三价铬转化膜在羽毛球拍表面改性的作用,采用高分辨电子显微镜、能谱仪及经典电化学测试手段研究了三价铬转化膜的表面形貌、组分及电化学性能.结果 表明:经机械研磨和抛光的铝合金表面存在富铁和锰的二次相颗粒,其表面的转化膜...     

6063铝合金表面Ce-Mn/Mo复合转化膜的组织及性能

为了进一步提高铝合金的耐腐蚀性能,利用两步法在6063铝合金表面制备Ce-Mn/Mo复合化学转化膜。采用扫描电镜、能谱仪、电化学测试对转化膜的组织结构和耐蚀性能进行表征。结果表明:Ce-Mn/Mo复合膜主要由Al,Mo,Ce,Mn的氧化物和氢氧化物组成,主要成膜元素Mo,Ce和Mn在膜层中分布规律基本一致;膜层组织致密且较厚,与基体间结合良好;Ce-Mn/Mo复合转化膜具有优异的电化学腐蚀性能,可显著降低6063铝合金的自腐蚀电流密度,使钝化区间变宽。     

铝合金表面无铬导电转化膜的制备工艺

铬酸盐转化工艺严重污染环境,应用受限,新开发的常用转化技术的耐蚀、导电性不及铬酸盐,而且也未投入工业应用.以钼酸盐为主要成膜氧化剂,在溶液中添加氟化钠等成分,利用浸溃法在铝合金表面制备出了金黄色的钼酸盐导电转化膜.采用点滴法评价了转化膜的耐蚀性,借助四点测电阻法测试了膜层的导电性能,导电转化膜表面电阻约为3 mΩ·cm.通过化学导电转化膜形成过程的电位-时间曲线,探讨了化学成膜机理.结果表明:钼酸铵、氟化钠含量,溶液pH值、温度、处理时间等对转化膜的外观、性能影响明显.本工艺所制备的转化膜其耐蚀性、导电性基本符合工业应用要术.