鎂合金鈰轉(zhuǎn)化膜與鈰/硅烷復(fù)合轉(zhuǎn)化膜的成膜機(jī)理及腐蝕行為
發(fā)布時(shí)間:2021-11-18 11:39
本文選用CeCl3·7H2O/30 wt.% H2O2成膜體系,在鎂合金表面制備了鈰轉(zhuǎn)化膜,在此基礎(chǔ)上添加硅烷偶聯(lián)劑對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),得到了致密平整,潤(rùn)濕性能、附著性能和耐蝕性能優(yōu)良的鈰/硅烷復(fù)合轉(zhuǎn)化膜。確定了鈰轉(zhuǎn)化膜和鈰/硅烷復(fù)合轉(zhuǎn)化膜的優(yōu)化工藝。利用SEM、EDS、XPS、AFM等分析測(cè)試手段及電化學(xué)分析方法系統(tǒng)地研究了鈰轉(zhuǎn)化膜和鈰/硅烷復(fù)合轉(zhuǎn)化膜的生長(zhǎng)模式、微觀(guān)形貌、組織成分以及抗腐蝕性能。深入探討了鈰轉(zhuǎn)化膜的成膜機(jī)理以及硅烷對(duì)轉(zhuǎn)化膜表面性能和電化學(xué)性能的改善機(jī)制。通過(guò)常溫腐蝕浸泡實(shí)驗(yàn),結(jié)合電化學(xué)測(cè)試技術(shù),深入研究了硅烷添加前后轉(zhuǎn)化膜在0.05 M NaCl溶液中的腐蝕行為及腐蝕機(jī)理。采用浸泡法在A(yíng)Z31鎂合金表面制備鈰轉(zhuǎn)化膜。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,確定鈰轉(zhuǎn)化膜的優(yōu)化工藝為CeCl3-7H2O濃度0.1 mol·L-1,30wt.% H2O2濃度5ml-·L-1,處理時(shí)間5 min,處理溫度為室溫。鈰轉(zhuǎn)化膜的生長(zhǎng)經(jīng)歷了形核孕育、迅速成膜、穩(wěn)態(tài)生長(zhǎng)三個(gè)階段。膜層微觀(guān)形貌呈現(xiàn)“球形”顆粒-“蜂窩狀”結(jié)構(gòu)-“菜花狀”結(jié)構(gòu)的變化過(guò)程。膜層主要由Mg、Ce、O等元素組成,膜層成分隨成膜時(shí)間...
【文章來(lái)源】:中國(guó)海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:139 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-2處理時(shí)間與姉轉(zhuǎn)化膜質(zhì)量關(guān)系圖??Fig.?2-2?Relationship?betwee打?the?treatmeiit?time?and?l;he?mass??
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2.?4.?4鐘轉(zhuǎn)化膜生長(zhǎng)過(guò)程組織成分變化??XPS分析用來(lái)考察膜層成分和元素的存在形式。對(duì)樣品進(jìn)行寬能量范圍掃描,??獲取XPS全譜圖,如圖2-6所示。圖中橫坐標(biāo)代表結(jié)合能(eV),級(jí)坐標(biāo)為相對(duì)強(qiáng)??度(CPS)。首先對(duì)全譜進(jìn)行定性分析,結(jié)合對(duì)照表首先鑒別出CIS和Ols峰,接??著依次找出主峰Mgls、Mg2p和Ce3d峰的位置。碳元素的存在推斷是由于在處??理樣品的過(guò)程中部分污染物附著在了樣品表面。Ce3d峰的存在表明姉參加了成膜??過(guò)程的反應(yīng),此外膜層表面還含有0和Mg等元素,這與EDS分析一致。??M?注?is|??Ok?Ce3d?T??CIS??I?Mg2p??I?一??10?nmi????I?■?I?■?I?■?I?■?I?.?I?.?I??0?200?400?600?800?1000?1200?1400??Bindin
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鎂合金鈰轉(zhuǎn)化膜在NaCl溶液中的腐蝕行為及腐蝕機(jī)理[J]. 雷黎,王昕,徐海港. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2015(01)
[2]鎂合金表面防腐研究的前沿進(jìn)展[J]. 沈駿,龔福寶,張濤,游國(guó)強(qiáng),何培培. 功能材料. 2014(17)
[3]鎂合金表面化學(xué)轉(zhuǎn)化膜研究進(jìn)展[J]. 金和喜,王日初,彭超群,馮艷,石凱,陳彬. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2011(09)
[4]添加劑作用下制備環(huán)境友好型鈰基鎂合金稀土轉(zhuǎn)化膜(英文)[J]. 陳東初,吳建鋒,梁奕清,葉樹(shù)林,李文芳. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(08)
[5]熱鍍鋅鋼表面鈰轉(zhuǎn)化膜的表征與腐蝕電化學(xué)行為[J]. 吳海江,盧錦堂. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2011(05)
[6]無(wú)鉻轉(zhuǎn)化膜預(yù)處理提高AZ91D鎂合金化學(xué)鍍Ni-P的腐蝕性能(英文)[J]. J.SUDAGAR,連建設(shè),陳曉明,朗鵬,梁亞琴. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(04)
[7]Organic-magnesium complex conversion coating on AZ91D magnesium alloy[J]. 陳曉明,李光玉,連建設(shè). Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(S2)
[8]鎂合金表面稀土轉(zhuǎn)化膜研究進(jìn)展[J]. 郭毅,魯彥玲,杜仕國(guó). 表面技術(shù). 2009(04)
[9]Post treatment of silane and cerium salt as chromate replacers on galvanized steel[J]. 孔綱,盧錦堂,吳海江. Journal of Rare Earths. 2009(01)
[10]鎂合金雙稀土轉(zhuǎn)化膜及其耐蝕性能的研究[J]. 張麗麗,王桂香,董國(guó)君,郭艷. 材料保護(hù). 2008(12)
博士論文
[1]鎂合金環(huán)保型化學(xué)轉(zhuǎn)化膜制備及其性能研究[D]. 高煥方.重慶大學(xué) 2011
[2]熱浸鍍鋅層表面硅酸鹽轉(zhuǎn)化膜的研究[D]. 袁美蓉.華南理工大學(xué) 2011
[3]鎂合金上單寧酸系轉(zhuǎn)化膜和鈣系磷化膜的制備和性能的研究[D]. 陳曉明.吉林大學(xué) 2010
[4]電鍍鋅稀土轉(zhuǎn)化膜工藝及機(jī)理研究[D]. 章江洪.昆明理工大學(xué) 2010
[5]Cf/Al復(fù)合材料表面稀土膜的表征及耐蝕特性研究[D]. 王春雨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[6]鎂合金表面無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理新技術(shù)研究[D]. 趙明.華中科技大學(xué) 2006
[7]鎂合金鋅系復(fù)合磷化膜成膜機(jī)理、微觀(guān)結(jié)構(gòu)及性能的研究[D]. 牛麗媛.吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]納米二氧化鈰復(fù)合粉體的制備及屏蔽紫外線(xiàn)性能研究[D]. 呂英帥.山東師范大學(xué) 2011
[2]鋁基超疏水表面制備方法研究[D]. 竇慶樂(lè).大連理工大學(xué) 2010
[3]鎂合金稀土轉(zhuǎn)化膜結(jié)構(gòu)與耐腐蝕性能研究[D]. 尚慶波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[4]鋁管表面復(fù)合鈍化及防腐性能研究[D]. 肖圍.中南大學(xué) 2010
[5]熱鍍鋅層上鉬酸鹽轉(zhuǎn)化膜、硅烷膜及鉬酸鹽/硅烷復(fù)合膜的研究[D]. 張雙紅.華南理工大學(xué) 2010
[6]熱浸鍍鋅層鈦鹽轉(zhuǎn)化膜的研究[D]. 姜瑞.華南理工大學(xué) 2010
[7]鍍鋅鋼板稀土鈍化及其改性研究[D]. 彭天蘭.中南大學(xué) 2009
[8]新型鋅鋁鎂合金鍍層工藝及其耐蝕機(jī)理的研究[D]. 許紅.山東大學(xué) 2009
[9]稀土元素對(duì)AZ91鎂合金組織結(jié)構(gòu)和腐蝕行為的影響[D]. 鐘麗應(yīng).浙江大學(xué) 2008
[10]預(yù)處理對(duì)Al18B4O33w/6061復(fù)合材料表面稀土轉(zhuǎn)化膜腐蝕行為的影響[D]. 唐莎巍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3502832
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【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-2處理時(shí)間與姉轉(zhuǎn)化膜質(zhì)量關(guān)系圖??Fig.?2-2?Relationship?betwee打?the?treatmeiit?time?and?l;he?mass??
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2.?4.?4鐘轉(zhuǎn)化膜生長(zhǎng)過(guò)程組織成分變化??XPS分析用來(lái)考察膜層成分和元素的存在形式。對(duì)樣品進(jìn)行寬能量范圍掃描,??獲取XPS全譜圖,如圖2-6所示。圖中橫坐標(biāo)代表結(jié)合能(eV),級(jí)坐標(biāo)為相對(duì)強(qiáng)??度(CPS)。首先對(duì)全譜進(jìn)行定性分析,結(jié)合對(duì)照表首先鑒別出CIS和Ols峰,接??著依次找出主峰Mgls、Mg2p和Ce3d峰的位置。碳元素的存在推斷是由于在處??理樣品的過(guò)程中部分污染物附著在了樣品表面。Ce3d峰的存在表明姉參加了成膜??過(guò)程的反應(yīng),此外膜層表面還含有0和Mg等元素,這與EDS分析一致。??M?注?is|??Ok?Ce3d?T??CIS??I?Mg2p??I?一??10?nmi????I?■?I?■?I?■?I?■?I?.?I?.?I??0?200?400?600?800?1000?1200?1400??Bindin
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鎂合金鈰轉(zhuǎn)化膜在NaCl溶液中的腐蝕行為及腐蝕機(jī)理[J]. 雷黎,王昕,徐海港. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2015(01)
[2]鎂合金表面防腐研究的前沿進(jìn)展[J]. 沈駿,龔福寶,張濤,游國(guó)強(qiáng),何培培. 功能材料. 2014(17)
[3]鎂合金表面化學(xué)轉(zhuǎn)化膜研究進(jìn)展[J]. 金和喜,王日初,彭超群,馮艷,石凱,陳彬. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2011(09)
[4]添加劑作用下制備環(huán)境友好型鈰基鎂合金稀土轉(zhuǎn)化膜(英文)[J]. 陳東初,吳建鋒,梁奕清,葉樹(shù)林,李文芳. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(08)
[5]熱鍍鋅鋼表面鈰轉(zhuǎn)化膜的表征與腐蝕電化學(xué)行為[J]. 吳海江,盧錦堂. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2011(05)
[6]無(wú)鉻轉(zhuǎn)化膜預(yù)處理提高AZ91D鎂合金化學(xué)鍍Ni-P的腐蝕性能(英文)[J]. J.SUDAGAR,連建設(shè),陳曉明,朗鵬,梁亞琴. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(04)
[7]Organic-magnesium complex conversion coating on AZ91D magnesium alloy[J]. 陳曉明,李光玉,連建設(shè). Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(S2)
[8]鎂合金表面稀土轉(zhuǎn)化膜研究進(jìn)展[J]. 郭毅,魯彥玲,杜仕國(guó). 表面技術(shù). 2009(04)
[9]Post treatment of silane and cerium salt as chromate replacers on galvanized steel[J]. 孔綱,盧錦堂,吳海江. Journal of Rare Earths. 2009(01)
[10]鎂合金雙稀土轉(zhuǎn)化膜及其耐蝕性能的研究[J]. 張麗麗,王桂香,董國(guó)君,郭艷. 材料保護(hù). 2008(12)
博士論文
[1]鎂合金環(huán)保型化學(xué)轉(zhuǎn)化膜制備及其性能研究[D]. 高煥方.重慶大學(xué) 2011
[2]熱浸鍍鋅層表面硅酸鹽轉(zhuǎn)化膜的研究[D]. 袁美蓉.華南理工大學(xué) 2011
[3]鎂合金上單寧酸系轉(zhuǎn)化膜和鈣系磷化膜的制備和性能的研究[D]. 陳曉明.吉林大學(xué) 2010
[4]電鍍鋅稀土轉(zhuǎn)化膜工藝及機(jī)理研究[D]. 章江洪.昆明理工大學(xué) 2010
[5]Cf/Al復(fù)合材料表面稀土膜的表征及耐蝕特性研究[D]. 王春雨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[6]鎂合金表面無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理新技術(shù)研究[D]. 趙明.華中科技大學(xué) 2006
[7]鎂合金鋅系復(fù)合磷化膜成膜機(jī)理、微觀(guān)結(jié)構(gòu)及性能的研究[D]. 牛麗媛.吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]納米二氧化鈰復(fù)合粉體的制備及屏蔽紫外線(xiàn)性能研究[D]. 呂英帥.山東師范大學(xué) 2011
[2]鋁基超疏水表面制備方法研究[D]. 竇慶樂(lè).大連理工大學(xué) 2010
[3]鎂合金稀土轉(zhuǎn)化膜結(jié)構(gòu)與耐腐蝕性能研究[D]. 尚慶波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[4]鋁管表面復(fù)合鈍化及防腐性能研究[D]. 肖圍.中南大學(xué) 2010
[5]熱鍍鋅層上鉬酸鹽轉(zhuǎn)化膜、硅烷膜及鉬酸鹽/硅烷復(fù)合膜的研究[D]. 張雙紅.華南理工大學(xué) 2010
[6]熱浸鍍鋅層鈦鹽轉(zhuǎn)化膜的研究[D]. 姜瑞.華南理工大學(xué) 2010
[7]鍍鋅鋼板稀土鈍化及其改性研究[D]. 彭天蘭.中南大學(xué) 2009
[8]新型鋅鋁鎂合金鍍層工藝及其耐蝕機(jī)理的研究[D]. 許紅.山東大學(xué) 2009
[9]稀土元素對(duì)AZ91鎂合金組織結(jié)構(gòu)和腐蝕行為的影響[D]. 鐘麗應(yīng).浙江大學(xué) 2008
[10]預(yù)處理對(duì)Al18B4O33w/6061復(fù)合材料表面稀土轉(zhuǎn)化膜腐蝕行為的影響[D]. 唐莎巍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
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