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锌及镀锌层稀土转化膜研究进展

一、前言$$锌在机械制造、汽车制造等诸多领域有广泛的应用,并常被用作其它金属制品的镀层。然而,锌在潮湿环境下易发生腐蚀,因此,锌制品和镀锌层表面往往需要钝化处理,以提高其耐腐蚀性。传统的铬酸盐钝化处理方法成本低廉、工艺简单,钝化后所得膜层耐蚀性好,但六价铬对环境污染较大,铬酸盐钝化的使用越来越受到限制,因此研究开发新的环境友好型表面处理技术迫在眉睫。$$稀土钝化处理作为有望替代铬酸盐处理工艺的技术之一,具有无毒无污染、转化膜耐蚀性好等优点,近年来受到广泛重视。目前研究的稀土膜可分为两类:单一稀土转化膜,即金属在稀土盐溶液中进行处理,形成单一膜层;稀土复合膜,即金属在稀土盐溶液中处理后,再进行其他处理,形成复合膜层,以提高膜层的耐蚀性或获得其它性能。$$二、单一稀土转化膜$$1.成膜工艺及耐蚀性能$$在一定的温度和pH下,将锌或镀锌层浸入稀土盐溶液中一定时间,通过化学或电化学方法在锌层表面形成一层稀土转化膜。按浸泡溶液的不同,研究...  (本文共4页) 阅读全文>>

《电镀与涂饰》2008年11期
电镀与涂饰

锌及镀锌层稀土转化膜研究进展

1前言锌在机械制造、汽车制造等诸多领域有广泛的应用,并常被用作其他金属制品的镀层。然而,锌在潮湿环境下易发生腐蚀,因此锌制品和镀锌层表面往往需要钝化处理,以提高其耐腐蚀性。传统的铬酸盐钝化处理方法成本低廉、工艺简单,所得膜层耐蚀性好;但六价铬对环境污染较大,随着人们环保意识的增强,铬酸盐钝化的使用越来越受到限制,研究开发新的环境友好型表面处理技术迫在眉睫。稀土钝化处理作为有望替代铬酸盐处理工艺的技术之一,具有无毒无污染、转化膜耐蚀性好等优点,近年来越来越受到重视。Hinton和Wilson[1]于1989年首次研究了CeCl3对纯锌和镀锌层的缓蚀及钝化作用,发现锌层上形成了耐蚀性较好的稀土转化膜,减缓了锌层在NaCl溶液中的腐蚀。随后的研究[2]进一步证实了稀土转化膜可以提高锌层的耐蚀性。迄今为止,所研究的稀土膜可分为2类[3-4]:(1)单一稀土转化膜,即金属仅在稀土盐溶液中进行处理,形成单一膜层;(2)稀土复合膜[5-15]...  (本文共4页) 阅读全文>>

昆明理工大学
昆明理工大学

电镀锌稀土转化膜工艺及机理研究

稀土转化膜处理技术具有无毒、无污染、耐蚀效果好的特点,是无铬转化膜处理技术最具潜力的发展方向之一。目前,该处理技术的研究主要为工艺和性能的研究,研究重点在铝及合金上,已在铝及合金表面制备出具有较好耐蚀性能的稀土转化膜,而锌及合金稀土转化膜的耐蚀性能仍有较大的提升空间;在机理研究方面,目前仍无一个公认的成膜及耐蚀机理,很少涉及到从热力学及动力学角度研究成膜反应机理,未见从微观角度采用量子化学方法研究成膜反应历程,因此,本论文采用添加成膜促进剂和氧化剂的化学浸泡法,针对钢铁材料有效防护性的镀锌层,进行稀土盐转化膜处理的工艺研究,并在工艺研究的基础上,从热力学、动力学、量子化学模拟等多角度探讨稀土转化膜的成膜机理,研究转化膜耐蚀机理,建立稀土转化膜处理技术的基础数据。本研究采用正交试验结合单因素试验确定电镀锌稀土转化膜工艺配方为:Ce(NO3)3·6H2O 30 g·L-1, H2O2 15ml·L-1,辅助成膜促进剂4 g.L-1,...  (本文共196页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
华南理工大学

热镀锌层表面镧盐转化膜的研究

传统铬酸盐钝化由于耐蚀性强、工艺操作简单、成本低廉且具有自愈性能等优点广泛应用于锌及镀锌层的钝化。但由于六价铬具有高毒性且对环境污染严重而受到限制,研究新的环境友好型镀锌层无铬保护膜技术以取代铬酸盐钝化已经成为主要发展方向。本文以稀土镧盐(La(NO_3)_3)作为主盐,H_2O_2为添加剂,采用简单化学浸泡法钝化处理镀锌钢试样。针对钝化工艺确定钝化液配方,设计正交试验,得出稀土钝化最佳工艺范围为:La(NO_3)_3 20g/L,H_2O_2 8~12mL/L,处理温度T 65~80℃,成膜时间t 10min~30min。并对各试验因素设计单因素试验,考察各因素对钝化膜耐腐蚀性能的影响。文章还采用了扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(RAMAN)、X射线衍射仪(XRD)等研究了最佳工艺条件下膜层的微观形貌、结构和化学成分,继而探讨了镧盐转化膜的生长机理。此外...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

赣南师范大学
赣南师范大学

AZ91D镁合金钇基稀土转化膜的制备及耐蚀性能研究

镁合金具有比强度、比刚度高、电磁屏蔽性能佳、良好的铸造性、生物兼容性以及可回收等优点,然而镁合金耐蚀性能不足,严重限制了其推广与应用,镁合金的腐蚀与防护研究具有重要的理论与实践意义。本文首先在AZ91D镁合金表面制备钇基稀土转化膜,优化制备工艺,对钇基稀土转化膜的成膜机制和腐蚀机理进行初步探索,其次针对钇基稀土转化膜多裂纹的特点,研究了其硅溶胶封孔和磷化致密处理工艺。首先,选取硝酸钇溶液作为转化液主盐,通过正交试验优化膜层制备工艺,并利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和电化学工作站等实验方法对不同成膜阶段的膜层微观形貌、化学成分、物相结构和耐蚀性能等进行表征,分析并提出了AZ91D镁合金表面钇基稀土转化膜的成膜机制及耐蚀机理。其次,以最佳工艺下制备的钇基稀土转化膜为基础,对膜层进行硅溶胶封孔处理和磷化致密处理。并对处理后膜层进行形貌观察、成分分析及耐蚀性能测试。研究结...  (本文共55页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原科技大学
太原科技大学

AZ91D镁合金表面La/Ce双稀土转化膜的制备及致密性研究

镁合金性能优越,拥有广泛的应用前景,但耐蚀性较差是制约其发展的主要因素之一,因此镁合金的表面保护技术一直是全球范围内的研究重点。本文主要研究了AZ91D镁合金表面La/Ce双稀土转化膜的制备及致密性。采用Ce(NO_3)_3和La(NO_3)_3的混合溶液为转化液,通过化学浸泡法在AZ91D镁合金表面制得双稀土转化膜,并且对其进行了(NH4)_3PO_4溶液致密处理。采用单因素实验和正交实验确定了La/Ce双稀土转化膜的最优成膜工艺和致密工艺;使用扫描电镜(SEM)对膜层表面形貌进行了观察;采用XRD分析了La/Ce双稀土转化膜的成分;采用点滴实验、析氢实验、塔菲尔曲线(Tafel)和交流阻抗谱(EIS)对膜层的耐蚀性能进行检测,并通过混合电位-时间曲线(E-t)初步探讨了La/Ce双稀土转化膜的成膜机理及致密机理。正交实验得出的最佳成膜工艺参数为:处理温度20℃,硝酸铈:硝酸镧=_3:1(摩尔比),H2O2用量_3ml,成膜时...  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

《广州化工》2017年20期
广州化工

稀土转化膜的形貌和组成分析

金属材料具有许多可贵的特性及良好的使用性能,是现代最重要的工程材料之一,长期以来一直用于社会生产和生活的各个方面。但是,凡是使用金属材料的地方,都存在腐蚀问题,全世界每年因腐蚀损失的金属材料相当于年产量的30%,我国每年由此所造成的总损失约在5000亿元,如果采取了有效的防腐蚀措施,其中40%的损失可以避免[1]。为了提高金属表面质量、延长使用寿命,对金属制品进行适当的表面处理是有效方法之一。稀土元素在金属防腐方面具有很多积极的作用,如细化晶粒、消除杂质、微合金化、稀土合金转化膜以及稀土合金缓蚀等[2-4]。其中稀土转化膜的处理液简单,稳定性好,得到的膜平整致密,防蚀性能优于铬酸盐,而且无毒,对人体及环境危害较小[1,5],目前,已经成功地应用在铝合金表面处理,有望成为其他金属的有效保护层,从而代替铬酸盐转化膜。对于稀土转化膜制备工艺的优化及其在金属防腐中的应用我们已做了研究[13],本文主要研究稀土转换膜的形貌和组成分析。1实...  (本文共3页) 阅读全文>>