鋁合金稀土轉(zhuǎn)化膜成膜因素對膜層性能的影響

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1、月壓腳導(dǎo)虧目拍戶自月目目公勺丫】【輕金屬表面精飾】鋁合金稀土轉(zhuǎn)化膜成膜因素對膜層性能的影響‘,,’,,,,,,郭超石鐵左禹趙景茂熊金平北京化,,工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院北京金屬腐蝕與防護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室沈陽摘要通過正交實(shí)驗(yàn)研究了鋁合金稀土化學(xué)轉(zhuǎn)化膜成膜因,素對轉(zhuǎn)化膜性能的影響獲得了以下最佳配方’彌,,,歲的體積分?jǐn)?shù)為口檸稼酸留,盯,二。,口℃實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明的含量對轉(zhuǎn)化膜厚度和硬度,的影,響最為顯著在體積分?jǐn)?shù)為口時(shí)膜厚和硬度的值最大的質(zhì)量濃度對膜層厚度和膜層值影響較大,隨濃度的升高膜厚和值增加溫度對膜層阻抗譜影響前言,隨溫度升高值較為明顯下降檸檬酸的含量對膜層硬度,,、、和值都有較大的

2、影響當(dāng)其質(zhì)量濃度為歲時(shí)所得膜層鋁合金由于具有資源豐富密度小塑性好和導(dǎo)、。硬度最大值最高。電性能好等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛地應(yīng)用作為一種閥金關(guān)鍵詞正交實(shí)驗(yàn)鋁合金稀土轉(zhuǎn)化膜交流阻杭硬度屬,鋁合金可以在表,面自發(fā)生成一層保護(hù)膜從而保中圖分類號文獻(xiàn)標(biāo)識碼。,,護(hù)基體不被破壞但是自然氧化膜很薄極易受到文章編號《畔一刁時(shí)拱,,。破壞因此不能對基體起到有效的保護(hù)作用鋁合月觸喊口苗,金的表面防護(hù)方法最常用的有陽極氧化法和化學(xué)轉(zhuǎn)川刀。,,,化膜法化學(xué)轉(zhuǎn)化法中應(yīng)用最多的是鉻酸鹽轉(zhuǎn)化法。叭和近年來發(fā)展形成的稀土鹽轉(zhuǎn)化法由于對,而人體和環(huán)境有很大的毒害作用川因此鉻酸鹽轉(zhuǎn)化法,。即邵的應(yīng)用受到限制并逐步被其他方法

3、所取代由于稀即歲,,土鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化法能使鋁合金的自然腐蝕電位降低點(diǎn),,,、、,歲蝕電位相應(yīng)提高〔〕且工藝簡單無毒成本低因而℃?！硣鴥?nèi)外近幾年就稀土具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景’肛,鹽類對鋁合金的防蝕作用進(jìn)行了研究并且取得了一〔一〕。,定的進(jìn)展但是由于稀土轉(zhuǎn)化膜工藝參數(shù)復(fù)腳雜,很難用有限的試驗(yàn)總結(jié)出最佳的工藝條件,常用’’的極化曲線等電化學(xué)手段也無法有效地分析轉(zhuǎn)化膜?！?的結(jié)構(gòu)因素參數(shù)筆者在前期工作的基礎(chǔ)上〕以正,,交實(shí)驗(yàn)的方法研究了鋁合金稀土轉(zhuǎn)化膜成膜因素對轉(zhuǎn)化膜性能,的影響并采用交流阻抗法測量膜層的阻,,群抗值研究了稀土轉(zhuǎn)化膜成膜過程中各主要因素對轉(zhuǎn)化膜性能的影響,得到了一種耐蝕性優(yōu)良

4、的化學(xué)轉(zhuǎn)化嗯。膜工藝實(shí)驗(yàn)方法收稿日期習(xí)卜修回日期拓刀一作者簡介郭超一,男,山東威海人,在讀博士,研究方向?yàn)樵嚇硬馁|(zhì),金屬表面腐蝕與防護(hù)。實(shí)驗(yàn)用試樣為厚度的工業(yè)純鋁其··。作者聯(lián)系方式即腳化學(xué)成分見表‘廠尹表鋁合金的組成川川。固定反應(yīng)時(shí)間為各種處理溶液均采用。分析純試劑和去離子水配制鑒繽鑒妻氧化膜厚度與硬度測試衛(wèi),氧化膜的厚度采用渦流測厚儀測試每片試樣制備,?！耙簧衷嚇臃謩e在不同部位測十組數(shù)據(jù)取平均值氧化膜轉(zhuǎn)化膜制備工藝流程水砂紙打磨水一,“硬度采用顯微硬度計(jì)由于本組實(shí)驗(yàn)有砂紙打磨一水砂紙打磨一水洗一丙酮脫脂除的膜層較薄,為便于,比較統(tǒng)一采用在試片表面不同油一堿性化學(xué)除油一去離子水

5、洗一化學(xué)轉(zhuǎn)化一去離。。部位測與組硬度數(shù)值取平均值的方法子水洗一冷風(fēng)吹干電化學(xué)阻抗測試正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),運(yùn)用公司電化學(xué)測試系統(tǒng)包括口采用正交表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)各因素水平如表,和鎖相放大器采用三所示,以飽和甘汞電極為參,電極體系比電極鉑電表正交實(shí)驗(yàn)因素水平表,極為輔助電極測定自腐蝕電位條件下氧化膜試樣在中性的溶液中的交流阻抗譜其因素一,。中頻率范圍交流信號幅值水平一,。甲檸檬酸試樣用快速粘接劑涂封暴露面積約擴(kuò)州『實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示表正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果戶。甲實(shí)驗(yàn)結(jié)果檸檬酸實(shí)驗(yàn)號占表面硬度酬歲·旦‘口氣,‘,亡哎、︸‘口份飛,、山‘偉乙氣,、︸,︸,沙,︸勺曰氣曰哎嘆︸、︸習(xí)習(xí)刁一刀刀刀刁

6、刃工藝參數(shù)對化學(xué)轉(zhuǎn)化膜厚度的影響注其中、凡、凡分別代表每個(gè)因素在水平、。,。各工藝參數(shù)對化學(xué)轉(zhuǎn)化膜厚度的影響見表水平和水平下實(shí)驗(yàn)值的平均下同由表可以看出,對鋁合金飾鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜厚度表工藝參數(shù)對轉(zhuǎn)化膜厚度的影響、影響因素由大到小的順序依次為雙氧水濃度缽鹽濃琳、?！绒D(zhuǎn)化溫度和檸檬酸濃度根據(jù)前人的研究結(jié)果「〕,化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生的主要反應(yīng)如下凡氧化還原反應(yīng)〕一二七一十一,‘一不之,‘試夕副反應(yīng),‘。工,,‘一工,‘一一二蘭一,雙氧水在本反應(yīng)中充當(dāng)強(qiáng)氧化劑的作用雙氧水濃度過小會(huì)導(dǎo)致氧化劑量不,足使反應(yīng)不能順利進(jìn)行,當(dāng)雙氧水濃度為口時(shí),與的量一,一’,。之一。一。一。之一。,一了,達(dá)到最

7、佳配比轉(zhuǎn)化膜生長的速度最快當(dāng)氧化劑濃討度再增大會(huì)促進(jìn)反應(yīng)和的發(fā)生而抑制反應(yīng),和的進(jìn)一步進(jìn)行在一定程度上減少了缽鹽的有效反應(yīng),從而降低了轉(zhuǎn)化膜的厚度。柿鹽是主要成膜物質(zhì),在初始階段氧化膜的厚度隨飾鹽的增加而變厚,但,影是當(dāng)其濃度達(dá)到極限值以后會(huì)產(chǎn)生沉淀暮。響電解液的組成而阻礙轉(zhuǎn)化膜的生長溫度和檸檬。酸濃度對轉(zhuǎn)化膜厚度的影響比較小工藝參數(shù)對化學(xué)轉(zhuǎn)化膜硬度的影響表工藝參數(shù)對轉(zhuǎn)化膜硬度的影響川別吧圖各工藝參數(shù)下膜層的電化學(xué)阻抗譜圖’價(jià)】取刃因而碑血翻川別,缽鹽在金屬基體上所形成的轉(zhuǎn)化膜是