镀锌钢铈盐转化膜硅酸钠封闭后的耐蚀性能

为进一步提高镀锌钢铈盐转化膜的耐蚀性能,采用硅酸钠溶液对其封闭处理,优化封闭条件,并采用扫描电镜(SEM)、能谱、中性盐雾加速腐蚀测试和电化学测试研究了封闭前后试片的形貌、成分及耐蚀性。结果表明:最优封闭条件为10 g/L硅酸钠,pH值11.5,温度35℃,时间5 min;硅酸钠溶液封闭处理后,铈盐转化膜表面裂纹消失,膜层连续完整,耐中性盐雾腐蚀时间从封闭前的24 h提高到72 h,腐蚀电流密度从4.64μA/cm2降低到1.51μA/cm2,耐蚀性大大提高。     

LY12铝合金铈化学转化膜的结构及耐蚀性研究

应用电化学方法及腐蚀试验研究了LY12铝合金表面常温稀土化学转化膜。结果表明，铝合金的稀土化学转化膜具有成膜温度低、速度较快、膜的耐蚀性能好等优点。电位－时间曲线表面，成膜动力学包括铝合金的溶解及随后的成膜两个过程。SEM表明，铝合金稀土化学转化膜的形态为片状，EDAX能谱表明转化膜主要由Ce,O,Al及少量的促进剂离子组成。腐蚀试验表明，未经处理的铝合金在3．5%NaCl溶液中经过21天浸泡后，表面出现了严重的点蚀，而经稀土处理的铝合金经过相同时间的浸泡后，表面只发生了轻微的均匀腐蚀，而未发生点蚀，浸泡后稀土处理的铝合金的失重较空白试样的下降了近1倍，铝合金的耐蚀性能大大提高。     

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。     

不同电流密度对锌表面含铈氧化膜耐蚀性的影响

采用电化学阳极氧化方法在锌表面制备了氧化膜,并研究了氧化膜的表面形貌、元素组成和耐蚀性。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究制得的氧化膜表面形貌及元素组成;采用X射线光电子能谱仪(XPS)分析氧化膜表面元素价态;通过Tafel曲线和交流阻抗谱(EIS)研究氧化膜的耐蚀性并探讨其耐蚀机理。结果表明:氧化膜中主要成分为ZnO和CeO2;电流密度能够影响氧化膜的表面形貌和元素组成,进而影响到氧化膜的耐蚀性。在一定范围内,膜层中铈含量随电流密度的增加而增加,当电流密度为12mA/cm2时,膜层中铈含量达到最高,耐蚀性最好;锌表面含铈氧化膜主要抑制了锌腐蚀的阴极过程。     

铝表面防护性稀土铈转化膜的研究

采用阴极电沉积法在铝阳极氧化膜上制备出稀土铈转化膜;通过SEM和EDS表征了阳极氧化膜、阴极电沉积铈转化膜的形貌和组成成分;用极化曲线法、EIS交流阻抗法等电化学方法对这两种膜进行了耐蚀性评估.结果表明,在铝阳极氧化膜上经过阴极电沉积可制备稀土铈转化膜,其耐蚀性比铝阳极氧化膜的耐蚀性显著提高.     

碳钢表面铈盐钝化膜和铈盐-硅烷复合钝化膜的耐蚀性能

碳钢常规铈盐钝化膜的耐蚀性不够理想。以硝酸铈和过氧化氢配制钝化液,通过化学浸泡处理,在Q235碳钢表面制备铈盐钝化膜;通过KH-560硅烷偶联剂对铈盐钝化件进行二次封孔处理,制备了铈盐-硅烷复合钝化膜;对2种钝化膜试样进行了NSS,EIS,SEM和EDS测试。试验结果显示,铈盐钝化膜明显提高了基材的耐蚀性能,但是钝化膜表面存在一些微孔和裂缝,对其耐蚀性能造成不利影响;而硅烷膜能够完整覆盖和填充铈盐钝化膜表面的缝隙和微孔,改善了铈盐钝化膜的耐蚀性能。     

植酸盐化学转化膜的制备及耐蚀性

为了解决现有植酸盐转化膜耐水洗性差的问题,利用植酸的反应活性及酸催化活性,使之与三乙醇胺进行酯化反应,将所得产物与促进剂、配位剂等进行复配,采用正交法优化转化液配比和转化工艺参数,在A3钢表面制备了可水洗的植酸盐转化膜。利用扫描电镜观察其微观形貌,通过电化学测试技术考察其耐蚀性。结果表明:所得植酸盐转化膜光滑平整,晶粒呈麦粒状紧密排列,具有较好的耐蚀性。     

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.     

6063铝合金铈锰转化膜前处理工艺研究

采用光学显微镜分析6063轧制铝合金经8种前处理工艺处理后对表面形貌和转化成膜效果的影响;选择了其中四种具有代表性的转化膜,在3.5%NaCl溶液中的进行极化曲线和交流阻抗研究.较佳前处理工艺为,水磨砂纸逐级打磨至1000#(在强碱性溶液(100 g/L NaOH+40g/LNa3PO4+15g/L Na2SiO3)中60℃,超声去油处理2分钟(混合酸溶液(20%HNO3+10%H3PO4+5%HF)浸泡1分钟(10 g/LNaOH溶液中浸渍30秒,每步间用蒸馏水清洗三次.采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)分析了4种前处理工艺对成膜前后表面的形貌和成分影响,表明铝合金经前处理后表面洁净,阴极点适当暴露却均匀分布,生成的Ce-Mn转化膜完整,耐腐蚀能力强.     

铈单盐浓度对AZ91镁合金表面稀土转化膜的影响

镁合金表面稀土转化膜应用前景广阔,但文献报道的稀土单盐浓度相差较大,为获得最佳单盐浓度,在不同钵盐浓度条件下在AZ91镁合金表面制备稀土转化膜,用扫描电镜、X射线衍射仪、浸泡腐蚀试验和电化学分析等手段和方法研究了转化膜的形貌、成分、结构和性能。结果表明:富钵稀土转化膜主要是由CeO2、CeMg以及少量的Ce5Mg41共同构成;在成膜温度40℃、成膜时间20min的条件下,制备镁合金稀土转化膜的最佳Ce(NO3)3浓度为0.02mol/L。     

硅酸钠模数对热镀锌件转化膜耐蚀性的影响

为了确立单独硅酸钠形成膜与硅酸钠模数的关系,将热浸镀锌钢板浸入硅酸钠溶液中,在其表面获得了连续透明的保护膜.采用俄歇电子能谱(AES)进行剥层分析,通过塔菲尔极化、电化学阻抗谱(EIS)和中性盐雾试验(NSS)研究了膜层的形貌组成及其耐蚀性能.结果表明:以硅酸钠模数(SiO2/Na2O摩尔比)为1.00～4.00的硅酸钠溶液(含50 g/L SiO2)处理锌层表面形成的化学转化膜,膜层主要含Si,O,Zn元素,其耐蚀性有所提高;当模数≤3.50时,膜的耐蚀性随模数的增大而显著提高,模数为3.50时膜具有最好的耐腐蚀性能.     

镁合金表面钼酸盐转化膜的制备及其耐蚀性能

钼酸盐毒性低,有良好的缓蚀性能,可代替有毒的铬酸盐用于镁合金表面的耐蚀处理。采用正交试验优选了钼酸盐转化工艺中的Na2MoO4.2H2O浓度、NaH2PO4.2H2O浓度、pH值、成膜温度和时间,考察了压铸AZ91D镁合金在优化工艺条件下所得钼酸盐转化膜的耐蚀性能,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和中性盐雾腐蚀试验(NSS)等手段研究了转化膜的组成和形貌。结果显示:钼酸盐转化膜主要由Mg,A l,Mo,P和O等元素构成,膜层较为平整、均匀、致密,并存在一些不规则的微裂纹;钼酸盐转化膜有效地提高了AZ91D镁合金的耐蚀能力。     

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...     

2024铝合金氟铝酸盐转化膜的制备及其防腐蚀性能

为了寻找替代传统铬酸盐转化的处理工艺,采用由NaF,(NH4)2SiF6,(NaPO3)6和钛盐促进剂组成的转化液,在2024铝合金表面制备了一种氟铝酸盐化学转化膜,优化了转化液组分及转化工艺条件。结果表明:最优工艺为5.0 g/L NaF,5.0 g/L(NH4)2SiF6,0.9 g/L(NaPO3)6,0.5 g/L钛盐促进剂,pH值为4.7,室温,20 min;最优工艺所得氟铝酸盐转化膜由排列紧密且形状规则的晶体颗粒组成,表面覆盖有胶状物,膜层连续而致密、呈亚光,组成(质量分数)为7.53%O,48.87%F,19.11%Na,20.78%Al,0.79%Si,1.66%P,1.26%Cu;氟铝酸盐转化膜耐蚀性优良,最优工艺所得转化膜耐盐雾腐蚀达285 h,其使铝合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位增加了58 mV,腐蚀电流密度降为钝化前的1/9。     

钢铁表面氟铁酸盐转化膜的形成过程与耐蚀性

钢铁表面氟铁酸盐转化环境友好,耐蚀性较好,但转化时间较长。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学及中性盐雾试验等分析测试技术对不同时间形成的钢铁表面氟铁酸盐转化膜的形貌结构、膜层厚度、物相组成及耐蚀性能进行了研究。结果表明:成膜过程主要包括晶核形成、晶体成长和溶解3个阶段;K_3FeF_6和Fe_2O_3晶体组成的氟铁酸盐转化膜耐蚀性与膜层厚度成正比,2.0 h晶体生长完成时,膜层达到70.9μm的最大厚度和72 h的最长耐中性盐雾时间。     

温度对AZ31B镁合金植酸转化膜性能的影响

为了探讨转化温度对镁合金防腐蚀性能的影响,应用析氢试验、Tafel分析法及SEM,EDS,FTIR研究了不同植酸液温度所形成的转化膜的防腐蚀性能及表面微观形貌、元素组成及官能团构成。结果表明转化温度对镁合金植酸转化膜的防腐蚀性能有较大的影响：在较低范围内,转化膜的防腐蚀性能随着温度的升高而增加,转化温度为40℃时,转化...     

热镀锌钝化板锌花形貌对耐蚀性的影响

采用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM/EDS)对热镀锌钝化板锌花形貌及不同时间中性盐雾试验后热镀锌钝化板锌花的腐蚀形貌进行了分析,研究了热镀锌钝化板表面形态、微区成分及锌花形貌对其耐蚀性的影响.结果表明,热镀梓板有典型的锌花形貌,明亮和灰暗锌花区的形貌差异大;灰暗锌花区无规则密布的球形颗粒为Pb及Al元素的富集,光亮锌花区平整性良好,较少元素富集;明亮锌花区的耐蚀性明显优于灰暗锌花区,腐蚀在球形颗粒处优先发生,由颗粒处向整个锌花区域扩展.     

热镀锌层镧盐转化膜的结构及其耐蚀性能

热镀锌件铬酸盐转化膜耐蚀性优良,但环境污染严重;铈盐转化膜效果差,复合铈盐转化膜耐蚀好,成本高;镧盐转化膜无毒,耐蚀效果比铈盐好.采用以La(NO3)3为主盐的成膜溶液浸泡热镀锌层,获得了La盐转化膜.通过SEM,EDS和电化学测试方法对La盐转化膜层的结构和耐蚀性能进行了研究.结果表明:转化膜随浸泡时间增加而增厚,膜的极化电阻和电化学阻抗也随之增大;膜层中存在均匀分布的微裂纹,且随膜增厚而扩宽;处理时间过长,膜的表层开裂脱落,极化电阻和电化学阻抗下降.浸泡30 min所获La盐转化膜,极化电阻和EIS低频阻抗达20 kΩ·cm2以上,耐蚀性能远高于单一铈盐转化膜,极大地提高了热镀锌件的耐蚀性能.