鋁合金稀土磷化研究.pdf

1、磷化是鋼鐵、鋅最重要的表面處理方法之一，特別在鋼鐵上的磷化應(yīng)用最廣。但對鋁磷化的研究和報道較少，這是因為鋁及其合金在一般磷化液中成膜比較困難，通常僅能形成0.2～0.5g/m<'2>重量的磷化膜，不能滿足涂裝要求；其次，鋁表面的轉(zhuǎn)化膜方法很多，有許多都是成熟工藝，在涂裝行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，如鋁的陽極氧化、鋁的鉻酸鹽轉(zhuǎn)化處理等，這些處理涂裝效果良好，因此對磷化在鋁上的應(yīng)用長期沒有給予足夠的重視。二十世紀(jì)以來，鋁合金在各行業(yè)得到大量的應(yīng)用，

2、對于鋼鐵-鋁的組合件，一些適用于處理鋁合金的工藝，如鉻酸鹽處理、鉻酸鹽一磷酸鹽處理不適用于處理鋼鐵。另一方面，鉻酸(鹽)是有毒的，在一些地區(qū)和國家已經(jīng)限制或禁止使用。這迫使人們采用低污染并適用處理多種材料的工藝。因此，開展鋁合金無鉻磷化研究，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 本文通過采用SEM、XRD、電位-時間曲線、極化曲線、膜重變化等方法詳細(xì)研究了Zn<'2+>、PO<,4><'3->、F<'->、Ce<'3+>、Fe<'2+

3、>、Cu<'2+>等以及游離酸度(FA)、總酸度(TA)、磷化溫度、磷化時間對鋁合金磷化過程的影響。通過正交實驗得到的最佳配方和工藝條件為： Zn<'2+>：(g/L)5 PO<,4><'3->：(g/L)15 Fe<'2+>：(g/L)2 F<'->：(g/L)1 Ce<'3+>：(mg/L) 20 Cu<'2+>：(g/L) 0．001 Na<,2>CO<,3>：(g/L)適量游離酸度0.5～1.5總酸度28～30 溫度35～45℃

4、時間8 min磷化成膜均勻，磷化膜呈灰色，膜重2～4g/m<'2>。成膜物質(zhì)中PO<,4><'3->對磷化膜重影響較大，提高PO<,4><'3->含量使磷化膜重增加；Zn<'2+>濃度較低時，不能形成磷化膜或成膜差，隨著Zn<'2+>濃度增加，膜重增加；加入F<'->后可以使磷化膜的膜重和致密程度增加；Cu<'2+>可以縮短磷化時間，使磷化膜顏色變深；Fe<'2+>可使鋁材磷化同鋼鐵磷化一樣形成具有一定“P比”的磷化膜；稀土元素Ce<'