磁控濺射鋁防護(hù)涂層制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、涂層防腐是材料防腐蝕中最有效、最經(jīng)濟(jì)及應(yīng)用最普遍的方法之一，其中鋁涂層具有優(yōu)異的耐腐蝕性和良好的經(jīng)濟(jì)效益等，一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。磁控濺射技術(shù)制備的涂層具有均勻致密，膜/基結(jié)合力好等優(yōu)點(diǎn)，本文采用直流脈沖磁控濺射技術(shù)制備鋁涂層，通過(guò)單變量法對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行進(jìn)行了調(diào)整，并對(duì)鋁涂層進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化后處理。研究了鋁涂層在NdFeB腐蝕防護(hù)及金屬間電偶腐蝕防護(hù)的應(yīng)用。在NdFeB腐蝕防護(hù)應(yīng)用中，探討了不同溫度真空熱處理后鍍鋁NdFeB的結(jié)構(gòu)和性能的

2、變化，得出最佳熱處理溫度，進(jìn)一步提高鋁涂層的防護(hù)性能;并選取NdFeB表面鋁涂層為對(duì)象，研制一種高效穩(wěn)定的鋁涂層退鍍液，提高對(duì)不合格的鋁鍍樣品的回收利用。在電偶腐蝕鍍鋁防護(hù)應(yīng)用中，本文研究了TC4鈦合金與6061鋁合金及4130鋼之間的電偶腐蝕規(guī)律及其鍍鋁防護(hù)。取得了如下結(jié)果:
　　(1)通過(guò)考察負(fù)偏壓和靶電流對(duì)硅片上鋁涂層形貌的影響，優(yōu)化后的鋁涂層制備工藝參數(shù)為:負(fù)偏壓-250V，靶電流25A，工作真空度壓強(qiáng)為0.45Pa，溫度

3、150℃，占空比50％。采用最佳工藝沉積5.5h的鋁涂層均勻致密，膜厚約15μm;鋁涂層經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化后變得更加致密，且涂層結(jié)構(gòu)和膜厚變化不大。
　　(2)在NdFeB基體上沉積的鋁涂層均勻致密，膜/基的結(jié)合力為23MPa，耐鹽霧時(shí)間為150h，鍍鋁復(fù)合化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后，耐鹽霧時(shí)間延長(zhǎng)至280h;磁控濺射鋁涂層對(duì)NdFeB基體磁性能沒(méi)有影響。對(duì)NdFeB鍍鋁樣進(jìn)行600℃真空熱處理10分鐘時(shí)，膜/基結(jié)合力最高，樣品的耐蝕性進(jìn)一步提高至3

4、60h，且基體性能基本沒(méi)有變化。優(yōu)化后的NdFeB表面鍍鋁膜的退鍍液退速快，3min即可退除15μm厚的鋁涂層，并且對(duì)基體損傷小。最佳配方為:10g/L NaOH、30g/L Na2CO3、6g/L十二烷基苯磺酸鈉、4g/L EDTA-2Na和4g/L六次甲基四胺。
　　(3)在TC4鈦合金及4130鋼基體上沉積的鋁涂層均勻致密，膜/基結(jié)合力分別為46MPa，41MPa，耐鹽霧時(shí)間分別為180h，220h，鍍鋁復(fù)合化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后，

5、耐鹽霧時(shí)間分別延長(zhǎng)至310h，340h。TC4/6061及TC4/4130兩電偶對(duì)的腐蝕敏感性都為E級(jí)，不可直接偶接使用;在TC4鈦合金基體上鍍鋁后與4130鋼及6061鋁合金偶接的腐蝕敏感性都為C級(jí)，鍍鋁并化學(xué)轉(zhuǎn)化后，腐蝕敏感性進(jìn)一步下降為B級(jí)和A級(jí);在4130鋼基體上鍍鋁后與TC4鈦合金腐蝕敏感性為E級(jí)，鍍鋁并化學(xué)轉(zhuǎn)化后，腐蝕敏感性為D級(jí);在4130鋼及TC4鈦合金基體上同時(shí)鍍鋁或鍍鋁化學(xué)轉(zhuǎn)化后，電偶對(duì)的腐蝕敏感性均降為A級(jí)，可直接