鋁合金表面新型鋯系轉(zhuǎn)化膜的研究.pdf

1、本論文分為兩部分，第一部分為聚天冬氨酸改性的鋯轉(zhuǎn)化膜耐蝕性研究;第二部分為具自修復性的雜多酸改性鋯系轉(zhuǎn)化膜研究。
　　(1)采用浸漬法常溫下在鋁合金表面制備出一種高耐蝕性、高穩(wěn)定性、高附著力的新型有機無機復合轉(zhuǎn)化膜。用重鉻酸鉀點滴試驗、電化學工作站、場發(fā)射掃描電鏡、X射線光電子能譜(XPS)等方法對膜層耐蝕性、微觀形貌及化學組成進行表征，并采用退膜試驗、耐水煮試驗，抗杯凸試驗和轉(zhuǎn)化液穩(wěn)定性試驗對復合轉(zhuǎn)化膜的膜重及附著力，轉(zhuǎn)化液的穩(wěn)

2、定性進行了測試分析。結(jié)果表明:聚天冬氨酸的加入量在0.5～1.0g/L時獲得的轉(zhuǎn)化膜耐蝕性最佳，相應的電化學擬合阻抗為64.26kΩ;通過聚天冬氨酸的加入可以改變膜層表面形貌，使得膜層有機物組分碳氧化合物的含量增加;此外聚天冬氨酸也使得膜層更為致密且耐鹽水浸泡時間更長，但有機物的加入會使得膜重增加，不利于器材輕量化。通過對XPS數(shù)據(jù)分析，該復合轉(zhuǎn)化膜主要成分是ZrO2、ZrOF2及其有機絡(luò)合物，這種環(huán)境友好的轉(zhuǎn)化膜，有望取代鉻酸鹽處理工

3、藝。
　　(2)以鎢酸鈉、偏釩酸鈉、氟鋯酸鉀為成膜主鹽，氟硼酸及硝酸鎂為促進劑常溫下利用浸漬法在鋁合金表面制備了具自修復性的雜多酸改性鋯系轉(zhuǎn)化膜。實驗同時研究了轉(zhuǎn)化液pH值，轉(zhuǎn)化溫度及轉(zhuǎn)化時間對釩鋯復合膜層耐蝕性的影響。通過重鉻酸鉀點滴試驗、電化學工作站、XPS、場發(fā)射掃描及能譜(EDS)等測試手段研究了不同氧化劑添加后膜層的微觀形貌及耐蝕機理。結(jié)果表明:雙氧水和鎢酸鈉可以增加釩鋯轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性，其中鎢酸鈉表現(xiàn)出來的自修復性能更加

4、明顯;過硫酸銨和高錳酸鉀會降低釩鋯轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性，并且膜層沒有表現(xiàn)出期望的自修復性能。在實驗條件優(yōu)化的基礎(chǔ)上對鎢釩雜多酸鋯系轉(zhuǎn)化膜進行了詳細的XPS檢測分析其自修復機理，結(jié)果表明成膜過程中鎢釩雜多酸顆粒會夾雜在鋯的沉積物并且主要沉積在膜層底部，當膜層受到腐蝕介質(zhì)攻擊時，鎢釩雜多酸和鋁基體及其內(nèi)部復雜的雜多酸平衡體系將受到破壞，雜多酸會在腐蝕介質(zhì)穿入微孔時發(fā)生聚合和氧化還原反應，包裹在釩酸根周圍的鎢酸根在酸性環(huán)境下會氧化釩元素使釩元素復歸