鋁合金表面硅烷膜的制備工藝及性能研究.pdf

1、本文研究了鋁合金表面硅烷膜的制備工藝及耐腐蝕性能，討論了硅烷濃度、醇水比、水解溫度、溶液pH值、水解時(shí)間、浸涂時(shí)間、固化溫度、固化時(shí)間等工藝參數(shù)及稀土Ce介入對硅烷膜耐腐蝕性能及自愈性的影響，分析、測試了硅烷膜及稀土改性硅烷膜的表面形貌、結(jié)構(gòu)特征、電化學(xué)性能和耐腐蝕性能等。利用正交試驗(yàn)法確定了硅烷膜的最佳制備工藝及硅烷溶液的基礎(chǔ)配方，在此基礎(chǔ)上結(jié)合傳統(tǒng)稀土轉(zhuǎn)化處理方法P5工藝(CeCl3180m mol/L，H2O2(30%)13%，N

2、aOH8m mol/L)制備硅烷稀土復(fù)合膜，借助硫酸銅點(diǎn)滴試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)、浸泡試驗(yàn)及表面形貌研究了部分工藝參數(shù)對硅烷稀土復(fù)合膜耐腐蝕性能及膜層致密性的影響，同時(shí)，將硅烷膜、硅烷稀土復(fù)合膜與傳統(tǒng)鉻化膜耐蝕性能作以比較，探討硅烷膜及硅烷稀土復(fù)合膜替代鉻化膜的可能性。結(jié)果表明：當(dāng)工藝條件為每100ml醇水溶液中硅烷的含量V1=3ml，醇水比V2=5:95，水解溫度T1=30℃，水解溶液的pH=13，水解時(shí)間t1=8h，浸涂時(shí)間t2=10min

3、，固化溫度T2=120℃，固化時(shí)間t3=30min時(shí)，制備的硅烷膜均勻致密，能有效阻擋腐蝕性離子侵入基體，耐Cu2+腐蝕能力優(yōu)于鉻化膜、耐H+腐蝕能力與鉻化膜相當(dāng)。為了改善硅烷膜自愈能力差、抗持久腐蝕性能不如鉻化膜等問題，在稀土轉(zhuǎn)化處理時(shí)間為5min，固化溫度為100℃的條件下，對硅烷膜進(jìn)行稀土Ce改性制備硅烷稀土復(fù)合膜，結(jié)果表明，改性硅烷膜呈細(xì)密塊狀結(jié)構(gòu)，具備了類似于鉻化膜的自愈性能，抗持久腐蝕性能明顯增長，達(dá)到了比鉻化膜更優(yōu)的防護(hù)效