本文關(guān)鍵詞：鎂合金表面Ni-P梯度鍍層工藝及耐蝕性研究

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【摘要】：鎂合金的耐蝕性差妨礙了鎂合金在各個(gè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,復(fù)合涂層技術(shù)是提高其耐蝕性和使用性能的有效途徑。為了提高基體的耐腐蝕性,本文分為兩大部分,第一部分是將錫酸鹽轉(zhuǎn)化和化學(xué)鍍Ni-P梯度鍍層工藝相結(jié)合,在AZ91D鎂合金表面制備了錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜-化學(xué)鍍Ni-P梯度鍍層復(fù)合鍍層;第二部分是將錫酸鹽轉(zhuǎn)化和環(huán)氧樹(shù)脂/SiO_2雜化涂層結(jié)合,在AZ91D鎂合金表面制備了錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜-環(huán)氧樹(shù)脂/SiO_2雜化涂層,最終研究了兩種復(fù)合涂層的制備工藝、組織形貌及耐蝕性能。本文以錫酸鹽為主要成分的鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化處理工藝,選用氫氧化鈉、焦磷酸鈉、乙酸鈉為添加劑,在AZ91D鎂合金上成功制備了錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜,然后在錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜的基礎(chǔ)上制備Ni-P梯度鍍層,通過(guò)掃描電鏡、X射線衍射、電化學(xué)交流阻抗譜及電化學(xué)測(cè)試等分析方法研究了轉(zhuǎn)化膜-化學(xué)鍍Ni-P梯度鍍層復(fù)合鍍層的微觀組織形貌、成分、物相及化學(xué)鍍Ni-P梯度鍍層的耐蝕機(jī)理;制備復(fù)合涂層后對(duì)式樣進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:(1)溶液的PH、錫酸鹽濃度、處理時(shí)間、處理溫度對(duì)錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜的形成有較大影響。PH為12.5,錫酸鹽濃度為45 g/L,錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜時(shí)間為55 min,水浴溫度為65℃,錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜具有較好的表面形貌及較高的耐蝕性。掃描電鏡及其附帶的EDS測(cè)試顯示錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜表面由近似球形的顆粒組成,主要組成元素為Mg、Sn、O,有利于與后續(xù)的化學(xué)鍍Ni-P梯度鍍層結(jié)合。(2)在Ni-P非晶態(tài)合金鍍層的基礎(chǔ)上,利用功能梯度材料的思路,通過(guò)改變化學(xué)鍍液中NaH_2PO_2·H_2O的含量,實(shí)現(xiàn)涂層內(nèi)部結(jié)構(gòu)由晶態(tài)、晶態(tài)+非晶態(tài)、晶態(tài)的梯度變化,得到Ni-P梯度鍍層。實(shí)驗(yàn)表明Ni-P梯度鍍層與錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜結(jié)合良好,在酸性、中性、堿性溶液中,耐蝕性均強(qiáng)于均質(zhì)化學(xué)鍍鍍層。(3)TEOS在酸性催化劑中快速進(jìn)行,而在堿性催化劑中反應(yīng)速度較慢。FT-IR測(cè)試對(duì)在HCl、NH_3·H_2O下制備出SiO_2溶膠進(jìn)行性能分析,得出酸性硅溶膠為均相體系,而堿性硅溶膠為顆粒狀的非均相體系。當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂E-44與SiO_2溶膠的質(zhì)量比為2:3時(shí),涂層的結(jié)合力、耐蝕性最佳,環(huán)氧樹(shù)脂相與無(wú)機(jī)相SiO_2之間存在化學(xué)鍵及氫鍵作用,這種交聯(lián)結(jié)果提高了涂層的耐蝕性。綜上所述,本論文通過(guò)將錫酸鹽轉(zhuǎn)化技術(shù)和化學(xué)鍍Ni-P合金梯度鍍層技術(shù)相結(jié)合、將錫酸鹽轉(zhuǎn)化技術(shù)和環(huán)氧樹(shù)脂/SiO_2雜化涂層技術(shù)相結(jié)合,成功制備出了錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜-化學(xué)鍍Ni-P合金梯度鍍層、錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜-環(huán)氧樹(shù)脂/SiO_2雜化涂層,最終兩種復(fù)合涂層都具有較好的表面形貌,且耐蝕性良好。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜 梯度鍍層 有機(jī)無(wú)機(jī)雜化 電化學(xué)測(cè)試 耐蝕性
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 鎂及鎂合金概述8
• 1.2 鎂及鎂合金的腐蝕8-9
• 1.3 鎂合金腐蝕的機(jī)理9
• 1.4 鎂合金腐蝕的防護(hù)9-13
• 1.4.1 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜9-11
• 1.4.2 陽(yáng)極氧化處理11-12
• 1.4.3 電鍍/化學(xué)鍍12
• 1.4.4 氣相沉積12
• 1.4.5 有機(jī)無(wú)機(jī)雜化涂層12-13
• 1.4.6 熱噴涂13
• 1.4.7 電泳涂裝13
• 1.5 本實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容13-15
• 2 實(shí)驗(yàn)方法15-25
• 2.1 基體材料15-16
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器16-17
• 2.3 錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜制備工藝17-19
• 2.3.1 堿洗17
• 2.3.2 酸洗17-18
• 2.3.3 表面活化18
• 2.3.4 錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜的成膜工藝18-19
• 2.3.5 干燥19
• 2.4 化學(xué)鍍Ni-P梯度鍍層的制備19-21
• 2.4.1 化學(xué)鍍形成機(jī)制19
• 2.4.2 化學(xué)鍍液的配置19
• 2.4.3 化學(xué)鍍Ni-P合金鍍層的制備19-20
• 2.4.4 化學(xué)鍍Ni-P合金梯度鍍層的制備20-21
• 2.5 環(huán)氧樹(shù)脂/SiO_2雜化涂層的制備21-22
• 2.5.1 SiO_2溶膠的制備21-22
• 2.5.2 雜化溶膠的制備22
• 2.5.3 雜化溶膠的涂覆、熱處理22
• 2.6 本實(shí)驗(yàn)流程圖22-23
• 2.7 樣品表征和性能測(cè)試23-25
• 2.7.1 顯微觀察和組織分析23-24
• 2.7.2 膜層附著力測(cè)試24
• 2.7.3 膜層耐蝕性測(cè)試24-25
• 3 轉(zhuǎn)化膜表面化學(xué)鍍Ni-P梯度鍍層的制備及耐蝕性25-39
• 3.1 錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜微觀組織及耐蝕性25-29
• 3.1.1 錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜的微觀形貌及組成分析25-27
• 3.1.2 錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性分析27-29
• 3.2 錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜表面化學(xué)鍍Ni-P梯度鍍層的耐蝕性29-39
• 3.2.1 轉(zhuǎn)化膜表面Ni-P梯度鍍層微觀形貌及組成29-32
• 3.2.2 轉(zhuǎn)化膜表面Ni-P梯度鍍層的附著力32-33
• 3.2.3 轉(zhuǎn)化膜表面化學(xué)鍍Ni-P梯度鍍層的耐蝕性33-37
• 3.2.5 小結(jié)37-39
• 4 轉(zhuǎn)化膜表面環(huán)氧樹(shù)脂/SiO_2雜化涂層耐蝕性研究39-48
• 4.1 轉(zhuǎn)化膜表面環(huán)氧樹(shù)脂/SiO_2雜化涂層的表面形貌39-40
• 4.2 轉(zhuǎn)化膜表面環(huán)氧樹(shù)脂/SiO_2雜化涂層的紅外光譜分析40-42
• 4.3 轉(zhuǎn)化膜表面環(huán)氧樹(shù)脂/SiO_2雜化涂層的耐蝕性分析42-43
• 4.4 轉(zhuǎn)化膜表面環(huán)氧樹(shù)脂/SiO_2雜化涂層的耐蝕性43-46
• 4.5 小結(jié)46-48
• 5 結(jié)論48-49
• 致謝49-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 附錄54

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 金和喜;王日初;彭超群;馮艷;石凱;陳彬;;鎂合金表面化學(xué)轉(zhuǎn)化膜研究進(jìn)展[J];中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào);2011年09期

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本文編號(hào)：825325