鎂合金表面轉(zhuǎn)化膜-化學(xué)鍍Ni-P層的制備及耐蝕性研究.pdf

1、在鎂合金防腐技術(shù)中，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理具有操作簡(jiǎn)單、工序少、成本低等優(yōu)勢(shì)，使得化學(xué)轉(zhuǎn)化處理吸引了很多研究者的目光。但化學(xué)轉(zhuǎn)化膜厚度偏薄，不能給基體提供長(zhǎng)久的保護(hù)。因此，本文將化學(xué)轉(zhuǎn)化處理和化學(xué)鍍技術(shù)相結(jié)合，以AZ91D鎂合金為基體，成功地制備了具有優(yōu)異耐蝕性的轉(zhuǎn)化膜-化學(xué)鍍Ni-P涂層。
　　本文針對(duì)AZ91D鎂合金基體優(yōu)化了錫酸鹽體系、磷酸-高錳酸鹽體系和稀土鈰鹽體系三類轉(zhuǎn)化膜的制備方法。其中，錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜表面由近似球形的顆粒組成，磷

2、酸-高錳酸鹽轉(zhuǎn)化膜和稀土鈰鹽轉(zhuǎn)化膜表面均呈現(xiàn)裂紋狀，三種轉(zhuǎn)化膜均完全覆蓋基體；通過(guò)點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)和電化學(xué)測(cè)試評(píng)定了轉(zhuǎn)化膜的耐腐蝕性，點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)中，鎂合金基體的變色時(shí)間為6s，三種轉(zhuǎn)化膜的變色時(shí)間分別提高到209s、25s和33s；電化學(xué)測(cè)試表明，鎂合金基體的自腐蝕電位為-1.635V，經(jīng)過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后自腐蝕電位分別正移到-1.369V、-1.502V和-1.485V，結(jié)果表明化學(xué)轉(zhuǎn)化能夠提高鎂合金基體的耐腐蝕性。
　　通過(guò)不同轉(zhuǎn)化膜表面

3、化學(xué)沉積鎳磷獲得具有雙層結(jié)構(gòu)的涂層，三種涂層表面均呈現(xiàn)化學(xué)鍍鎳磷典型的球形晶胞形狀，鎳磷鍍層與轉(zhuǎn)化膜成緊密的“鋸齒”狀結(jié)合。點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)中，三種轉(zhuǎn)化膜表面化學(xué)鍍層變色時(shí)間分別達(dá)到了6min13s、4min47 s和5min48s；從極化曲線得知化學(xué)鍍鎳磷后試樣的自腐蝕電位分別正移到-0.548V、-0.576V和-0.582V；全腐蝕浸泡實(shí)驗(yàn)中，轉(zhuǎn)化膜及化學(xué)鍍層的腐蝕速率相比鎂合金基體均有所降低，與轉(zhuǎn)化膜和鎂合金基體相比，轉(zhuǎn)化膜表面化學(xué)鍍層

4、的腐蝕速率進(jìn)一步降低，復(fù)合工藝使基體的耐蝕性獲得顯著提高。
　　研究了復(fù)合工藝對(duì)基體耐蝕性提高的原因：轉(zhuǎn)化膜作為中間層，具有一定的粗糙性和裂紋，化學(xué)鍍層可以很好的沉積在這些不平整的部位，封閉了轉(zhuǎn)化膜的孔隙，形成均勻連續(xù)的鍍層。同時(shí)由于中間層的存在，降低了化學(xué)鍍層與鎂合金基體之間的電極電位差，阻礙了鍍層與基體直接形成腐蝕微電池。鎳磷化學(xué)鍍層在遇到腐蝕介質(zhì)后，化學(xué)鍍層先發(fā)生活性溶解，然后馬上形成磷化鎳鈍化膜，進(jìn)而減緩和阻止了腐蝕的繼續(xù)