鋁合金耐蝕復(fù)合涂層的制備與防護(hù)性能研究.pdf

1、鋁合金是常見的輕金屬材料，因具有高比強(qiáng)度、比模量，良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，良好的塑性及加工性能，在交通運(yùn)輸、航空航天、機(jī)械制造、建筑、電子電器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但鋁合金的耐蝕耐磨性差，且電極電位較負(fù)，易受各種工作環(huán)境影響，發(fā)生腐蝕失效，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件發(fā)生破壞，造成不可避免的經(jīng)濟(jì)損失。
　　本論文中，采用化學(xué)鍍方法對(duì)鋁合金（LY12）試樣進(jìn)行表面鍍鎳磷處理。通過SEM、XRD、EDX對(duì)鍍層的表面形貌、微觀結(jié)構(gòu)、成分分布進(jìn)行表征，篩選合適的

2、預(yù)處理工藝和化學(xué)鍍配方。通過稱量法計(jì)算鍍層的沉積速度，研究工藝參數(shù)如施鍍時(shí)間、溫度、pH對(duì)沉積速度的影響。在鎳磷鍍層表面涂刷不同的有機(jī)涂層，旨在提高復(fù)合鍍層的耐蝕性能。通過SEM觀察復(fù)合涂層的結(jié)合情況，由劃格法評(píng)估膜基結(jié)合強(qiáng)度。通過動(dòng)電位極化曲線、中性鹽霧試驗(yàn)研究復(fù)合耐蝕涂層耐蝕性能。比較中性鹽霧實(shí)驗(yàn)后復(fù)合涂層腐蝕前后形貌，觀察涂層腐蝕破壞形式，通過EDX分析元素分布，推斷腐蝕的誘因，并結(jié)合FTIR分析涂層腐蝕前后化學(xué)結(jié)構(gòu)變化，探討復(fù)合

3、涂層可能的腐蝕機(jī)理。研究結(jié)果如下：
　?。?）與堿性活化相比，經(jīng)二次浸鋅處理，可以獲得均勻致密、孔隙率小的鎳磷鍍層。降低醋酸鉛濃度，可以改善鍍層性能，當(dāng)醋酸鉛濃度為0.16mg/L時(shí)，鍍層的耐蝕性最好。溫度、pH、施鍍時(shí)間等工藝參數(shù)對(duì)鍍層沉積速率的影響較大，研究發(fā)現(xiàn)沉積速率隨施鍍時(shí)間延長而呈下降趨勢(shì)，而隨溫度和pH升高而增大，在溫度為85℃，pH=5，施鍍時(shí)間為2h下，鍍液具有高穩(wěn)定性，高沉積速率。
　　（2）在鎳磷樣品表面

4、分別涂刷環(huán)氧、PI和聚脲，制備三種不同的復(fù)合耐蝕涂層，其相應(yīng)厚度分別為120μm、82.4μm和120μm。動(dòng)電位實(shí)驗(yàn)表明這三種復(fù)合涂層耐蝕性能優(yōu)于鎳磷鍍層，且均具有較高的結(jié)合強(qiáng)度。鹽霧試驗(yàn)結(jié)果顯示鋁合金直接涂刷PI涂層、聚脲涂層在連續(xù)噴霧1000h以上不發(fā)生腐蝕失效，耐蝕性能最好，而環(huán)氧涂層的耐蝕性相對(duì)較差，在200h內(nèi)就因涂層剝落而導(dǎo)致復(fù)合涂層失效。
　?。?）研究發(fā)現(xiàn)，鋁合金鍍鎳磷涂PI樣品在鹽霧試驗(yàn)過程中，腐蝕介質(zhì)從PI膜