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目的：研究铝合金表面非铬酸盐高耐蚀性转化膜的制备工艺。方法以K2 ZrF6和K2 TiF6为主盐,KMnO4为氧化剂,NaF为成膜促进剂,在5052铝合金表面制备化学转化膜。采用SEM,EDS,FT-IR, XPS对转化膜的形貌、结构以及成分进行分析,通过硫酸铜点滴实验、全浸蚀实验和极化曲线对转化膜的耐蚀性进行研究。结果获得了土黄色转化膜,主要由AlF3·3H2 O,AlOx/Al,Al2 O3,MnO2和TiO2组成。转化处理后,铝合金的腐蚀电位正移了约591 mV,腐蚀电流密度由1.10μA/cm2降低为0.48μA/cm2。经过封闭处理后,腐蚀电流密度降低为0.04μA/cm2,耐蚀性明显提高。结论以K2 ZrF6和K2 TiF6为主盐在铝合金表面形成的土黄色化学转化膜具有良好的耐蚀性。

关键词: 铝合金 , 转化膜 , 封闭处理 , 耐蚀性

LF21铝合金稀土转化膜的开裂及其钼酸盐后处理

李文刚 , 张晓丰 , 吕勤秀 , 左禹

腐蚀与防护

用化学沉积法在LF21铝合金表面制备了均匀连续的稀土铈化学转化膜,通过电镜、能谱、极化曲线测试和盐雾试验等方法研究了膜的开裂行为以及钼酸盐后处理对膜耐蚀性能的改善作用.结果表明,沉积时间对膜的开裂倾向有显著影响,随沉积时间延长,开裂倾向增大,裂纹更深更宽.在10 g/L的钼酸钠溶液、50℃、浸泡30min的条件下对稀土转化膜进行后处理以后,裂纹程度有所减弱,耐蚀性能明显改善,维钝电流下降约一个数量级,耐盐雾性能也明显提高.钼酸盐后处理提高稀土转化膜耐蚀性的机理可能包括钼酸盐膜在裂纹部位的沉积、钼酸盐的缓蚀作用和稀土转化膜的"自封闭"作用.

关键词: 铝合金 , 铈转化膜 , 裂纹 , 钼酸盐处理 , 耐蚀性

LD7铝合金阳极氧化膜的不同封闭方法耐蚀性评价

田连朋 , 左禹 , 赵景茂 , 熊金平 , 张晓丰 , 赵旭辉

中国腐蚀与防护学报

研究了不同封闭方法对LD7铝合金阳极氧化膜在NaCl溶液中耐蚀性的影响，包括沸水封闭、氟化镍封闭、重铬酸钾封闭和醋酸镍封闭。利用动电位极化和电化学阻抗能谱（EIS）研究了封闭后阳极氧化膜的腐蚀行为。利用扫描电子显微镜（SEM）观察了封闭后阳极氧化膜的表面形貌。结果表明在酸性溶液和碱性溶液中醋酸镍封闭能提供更高的耐蚀性，而沸水封闭在中性溶液中较耐蚀。工业生产中普遍采用的重铬酸钾封闭对LD7铝合金阳极氧化膜封闭效果并不理想，封闭后的阳极氧化膜在不同pH值的溶液中耐蚀性均不高，氟化镍封闭的阳极氧化膜层耐酸性不强。

关键词: LD7铝合金 , anodizing , sealing , EIS

利用溶胶-凝胶法制备铝合金耐蚀亲水性涂膜

赵景茂 , 王禹慧 , 张晓丰 , 左禹

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2005.03.002

针对空调机铝散热器使用过程中出现的白粉与水桥问题,采用Sol-gel提拉法在铝合金LF21表面制备出具有亲水和防腐蚀作用的复合膜.涂覆复合膜后铝合金与水的接触角从50°～60°下降至10°～15°,能有效消除水桥的影响.利用中性盐雾试验、电化学测试方法评价了膜的耐蚀性能.涂覆复合膜的试样经喷雾500 h,外观没有发生明显的变化;电化学阻抗谱显示,空白试样的阻抗值远小于成膜试样的,复合膜具有优异的抗腐蚀性能.其亲水性、耐蚀性能满足空调铝合金翅片的要求.

关键词: 溶胶凝胶 , 复合膜 , 亲水性 , 铝合金 , 耐蚀性

铝合金表面电解沉积稀土转化膜工艺研究

石铁 , 左禹 , 赵景茂 , 张晓丰

电镀与涂饰 doi:10.3969/j.issn.1004-227X.2005.06.006

研究了一种通过电解沉积方法在防锈铝LF21表面上生成铈盐转化膜的工艺.应用正交实验研究了有关因素对成膜过程的影响并获得了最佳的技术参数.用极化曲线、交流阻抗和中性盐雾试验等方法测试了该工艺形成膜层的耐蚀性能及其组成.结果表明:经过电解沉积稀土转化膜处理后,防锈铝的阳极腐蚀过程受到了阻滞,自然腐蚀电位负移;与经过化学转化膜处理后相比,其耐蚀性能有显著提高,可通过400 h的中性盐雾实验,亲水性能亦有明显提高.

关键词: 铝合金 , 电解沉积 , 稀土转化膜 , 耐蚀性 , 亲水性

Ti离子注入对Al阳极氧化膜层阻抗性质的影响

田连朋 , 左禹 , 赵景茂 , 熊金平 , 张晓丰 , 赵旭辉

金属学报

对L3纯Al进行了Ti离子注入与阳极氧化, 用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了阳极氧化膜层的表面成分, 利用电化学阻抗谱(EIS)研究了阳极氧化膜的腐蚀行为. 结果表明, Ti离子以TiO2的形式存在于Al阳极氧化膜层中, Ti离子的注入并不影响Al阳极氧化膜的非晶结构. Ti离子注入可以使Al阳极氧化膜在酸性和碱性的NaCl溶液中的阻抗参数R明显提高, 参数C降低.

关键词: Al , null , null

脱氧工艺对铝合金表面粘接性能的影响

张金生 , 赵旭辉 , 左禹 , 熊金平 , 张晓丰

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.08.019

利用拉剪实验、180°剥离实验及楔子实验等测定2A14铝合金粘接件的结合强度和耐久性,研究铝合金粘接前表面处理过程中不同脱氧处理方式(碱腐蚀(AE),铬硫酸腐蚀(FPL),三酸浸蚀(TAD),硫酸浸蚀(P2)及低压磷酸阳极化(LVPAA))对其粘接性能的影响.结果表明粘接件的初始粘接强度(拉剪强度和180°剥离强度)和湿热耐久性皆受脱氧处理方式的影响,其初始粘接强度由高至低依次为FPL＞LVPAA＞P2或TAD＞AE;其湿热耐久性由高至低依次为AE＞LVPAA＞FPL≈P2＞TAD;其综合粘接性能排序为FPL或LVPAA＞P2＞AE或TAD.由于FPL处理液中含有大量六价铬致癌物,对人体和环境危害很大,经济、环保的LVPAA法和P2法具有良好的应用前景.

关键词: 铝合金 , 粘接 , 脱氧 , 阳极化

AZ31镁合金的微弧氧化处理及其对粘接性能的影响

赵旭辉 , 张晓丰 , 唐聿明 , 陈俊 , 左禹

材料导报

采用正交试验方法对镁合金硅酸盐体系的微弧氧化处理工艺进行优化,采用SEM、EDS、XPS和XRD对微弧氧化膜的微观成分与结构进行了表征,进而分析探讨了电解液成分及氧化参数对镁合金表面膜粘接性能的影响规律.研究结果表明,所研究的几种工艺参数对AZ31镁合金表面的粘接性能的影响程度从小到大排列为:KOH的浓度＜频率＜Na2B4O7的浓度＜占空比.微弧氧化处理后的镁合金试样在3.5％ NaCl溶液中的开路电位提高约200mV,其表面微弧氧化膜主要由MgO和MgSiO3组成.经优化工艺微弧氧化处理后,镁合金胶接件的拉剪强度可达约24MPa,比未氧化处理的提高近90％.氧化工艺参数对氧化膜成分的影响不大,主要影响膜层的表面形貌,进而影响镁合金粘接件的粘接强度.

关键词: AZ31镁合金 , 微弧氧化 , 正交试验 , 粘接强度

Ti离子注入对Al阳极氧化膜层阻抗性质的影响

田连朋 , 左禹 , 赵景茂 , 熊金平 , 张晓丰 , 赵旭辉

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.08.005

对L3纯Al进行了Ti离子注入与阳极氧化,用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了阳极氧化膜层的表面成分,利用电化学阻抗谱(EIS)研究了阳极氧化膜的腐蚀行为.结果表明,Ti离子以TiO2的形式存在于Al阳极氧化膜层中,Ti离子的注入并不影响Al阳极氧化膜的非晶结构.Ti离子注入可以使Al阳极氧化膜在酸性和碱性的NaCl溶液中的阻抗参数R明显提高,参数C降低.

关键词: Al , 阳极氧化 , 离子注入 , 电化学阻抗谱