鋁合金鉻酸鹽化學轉化膜的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的六價鉻酸鹽表面技術成本低、工藝簡單、應用廣泛,而且膜層質量優(yōu)良,高于其它的化學轉化膜,但是它的膜層和廢液中含高毒性的重金屬離子Cr6+。在環(huán)保要求日益嚴格的形勢之下,它必然被低毒或無毒的化學轉化膜技術所取代。三價鉻酸鹽化學轉化膜技術的毒性只有六價鉻處理工藝的1％,膜層性質與六價鉻酸鹽化學轉化膜相似,是最理想的替代技術之一。稀土元素的電子結構特殊,化學活性很強,它在金屬表面處理的應用越來越廣泛,在化學轉化膜方面多用于細化膜層結晶晶粒

2、,改善金屬的防護性能,是一種優(yōu)良的促進劑。
　　 本文通過開路電位-時間曲線、電流-時間曲線、掃面電鏡SEM、動態(tài)極化曲線和交流阻抗圖譜充分認識了傳統(tǒng)六價鉻酸鹽化學轉化膜的成膜過程、成膜機理以及其防護性能,并且選取不同含量(0-60mg/L)的稀土添加劑CeCl3、LaCl3、YCl3,研究了不同稀土氯化物對六價鉻酸鹽化學轉化膜的影響。在六價鉻酸鹽化學轉化膜的研究基礎上,提出和優(yōu)化三價鉻酸鹽化學轉化膜技術的配方和工藝條件,討論了

3、其成膜過程和防護性能。
　　 正交試驗確定六價鉻酸鹽化學轉化膜制備的最佳配方和工藝條件為:CrO33.5g/L、NaF1.2g/L、K2Cr2O71.2g/L、pH值2.0、處理溫度40℃,成膜處理時間5min。六價鉻酸鹽化學轉化膜的成膜過程是一個電化學的反應過程,整個時間很短,大約200s就可以完成成膜過程。它的膜層表面疏松多孔,存在裂紋,主要是水合三氧化鋁和三氧化鉻的固態(tài)沉積物,就是這層固相隔離層提高了鋁合金的防護性能。部分

4、Cr6+可能被束縛在膜層中,當膜層微小破損時,起自我修復作用。
　　 交叉比較了不同含量(0-60mg/L)的稀土添加劑CeCl3、LaCl3、YCl3對鉻酸鹽化學轉化膜的影響,研究發(fā)現(xiàn)稀土元素的加入對鋁合金的成膜時間影響不大,但是它可以使膜層更加均勻、致密,在3.5％NaCl溶液中的腐蝕電位Ecorr升高,腐蝕電流icorr降低,而且添加40mg/l CeCl3對改善膜層的微觀結構和防護性能效果最佳。
　　 優(yōu)化三價鉻