常温时添加剂对Ce-Mn转化膜的影响 常温时添加剂对Ce-Mn转化膜的影响

常温时添加剂对Ce-Mn转化膜的影响

  • 期刊名字:华南理工大学学报(自然科学版)
  • 文件大小:386kb
  • 论文作者:张军军,李文芳,杜军
  • 作者单位:华南理工大学
  • 更新时间:2020-12-06
  • 下载次数:
论文简介

华南理工大学学报(自然科学版)第38卷第4期Jourmal of South China University of TechnologyVol. 38 No. 42010年4月(Natural Science Edition)April 2010文章编号: 100-5656(0)04-076.07常温时添加剂对Ce-Mn转化膜的影响*张军军李文芳'杜军(华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640)摘要: 为了提高常温下Ce-Mn转化膜在铝合金表面的成膜速度和耐腐蚀性能,在室溫、pH =2的Ce( NO,);和KMnO,的混合溶液中分别添加H,BO,、Zr( SO4 )2、NaF、HF、.NaBF.和Na2ZrF。6种添加剂,研究添加剂对Ce-Mn转化膜的影响.通过光学显微镜、涡流测厚仪、点滴腐蚀法、Tafel极化曲线和交流阻抗等研究了膜的金相组织、厚度及耐腐蚀性能等;同时,通过SEM和EDS研究了氟化钠对膜的形貌和成分的影响.结果表明:氟化钠是较佳的常温成膜促进剂,常温下9min就能成膜,相对于无添加剂的Ce-Mn转化膜,膜厚增加2.3倍,耐点滴腐蚀时间延长2.0倍,腐蚀电流密度降低至原来的1/3,膜电阻提高3.9倍:添加NaF后膜的铈含量从5. 14%提高到8.59%,锰含董从7. 70%提高到14. 42%.关键词:铝合金;成膜促进剂; Ce-Mn转化膜;硝酸铈;高锰酸钾;耐蚀性能中图分类号: TG174. 45doi :10.3969/j. issn. 1000-565X. 2010.04.015铝合金材料是工业中使用量仅次于钢铁的金属高、浸泡时间较长等不足.为了满足工业生产的需要.材料.在自然环境中,尤其是有CI存在的情况下,常 温下快速成膜是必须解决的问题.笔者所在研究组铝合金极易发生点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和腐蚀在以Ce(NO3)3和KMnO,为主盐的稀土转化液中尝疲劳等形式的破坏(".因此,非常有必要对铝合金进试加人添加剂作为成膜促进剂,使Ce-Mn转化膜能行耐腐蚀防护处理.目前最常用的铝合金表面防护方在常温下快速成膜.文中采用单因素实验研究添加剂法有阳极氧化法和化学转化膜法[2] ,化学转化膜法中对膜厚生长与耐腐蚀性能的影响.通过电化学方法、应用最多的是铬酸盐转化法.由于六价铬对人体和环扫描电镜与能谱分析等方法对转化膜的耐腐蚀性境有很大的毒害作用,欧盟已通过RoHS和WEEE法能、微观形貌、组成成分进行研究,分析成膜添加剂规限制六价铬的使用3).因此很多学者研究了不同成对转化膜膜厚和耐腐蚀性能的改善作用.分的表面转化膜来取代六价铬41 ,其中三价铈的转化1实验方法膜被公认为是最有希望替代铬酸盐转化法的方法之一[5).笔者所在研究组首先开发了以Ce(NO,),和1.1前处理KMnO4为主盐的稀土转化膜工艺(6 ,该工艺具有处铝合金试样用180、360、600、800和1000*水磨理工艺简单、对环境无污染、耐蚀性较强等特点,具有砂纸逐级打磨,然后经除油、碱腐蚀、出光、活化处一定开 发潜力和应用前景,但是存在处理液温度较理,每道工序间用蒸馏水清洗3次.收稿日期: 2009-08-07中国煤化工。*基金项目:粤港关键领域重点突破(佛山专项)专项基金资助项目(20MYHCNMHG.业共性技术)基金资助项目(2009A08025002)作者简介:张军军( 1976-) ,男,博士生,主要从事材料表面工程的研究. E-mail: zjhsen@ 163. comt通讯作者:李文芳(1964-) ,男,教授,博士生导师,主要从事材料表面工程的研究. E-mail: mewli@ seut. edu. en第4期张军军等:常温时添加剂对Ce-Mn转化膜的影响1.2 成膜工艺表1添加剂对转化膜生 长速度的影响室温下,将Ce-Mn转化液(转化液中Ce( NO,),Table 1 Effect of diflerent additives on the growing rate of coating铝合金表面颜色浓度为10g/L, KMnO。浓度为2g/L)用0.1 mol/L的添加剂9 min12 min15 minNaOH和0. 1 moV/L的HNO3溶液调节pH值至2.0;无添加剂无淡黄黄色分别往Ce-Mn转化夜中添加H,BO3、Zr(SO.)2、H,BO, .点状黄斑淡黄色淡黄色NaF.HF、NaBF.和Na,ZrFg作为成膜添加剂,添加Zr(SO,)z点状黄斑局部黄色黄色量分别为0. 375 mmol/L、0. 25 mmolVL.1. 5 mmo/L、NaF金黄黄褐色 探褐色HF局部淡黄淡黄1. 5 mmol/L、0.375 mmoVL和0. 25 mmo/L;每种添加剂的反应时间分别为3.6 9、12和15 min.以上化NiaBF&局部淡黄 黄色金黄深褐色 探褐色NezZrF6学药品均为市售化学纯.1.3 转化膜的测试与表征表1表明,在足够长的时间内无论是否加人添采用德国PHYNIX公司Sufx-FNB型涡流测厚加剂,铝合金表面均有膜生成;且由表1所示结果仪测量膜厚,实验时在试样正面和反面分别取5个可见,NaF和NaBF能加快膜的生长速度,促进膜的生成.点测量膜厚,然后取平均值做为膜厚.采用点滴腐蚀法与电化学方法研究Ce Mn转化2.2添加剂对Ce-Mn转化膜膜厚和金相组膜的耐腐蚀性能.点滴溶液成分为:浓盐酸25 mL、重织的影响铬酸钾3g、蒸馏水75 mL;分别在试样两面各取3个在不同的成膜添加剂作用下,浸泡9 min后(选点,观察转化膜表面点滴液颜色由黄变绿的时间,然择9min是考虑工业化生产的需要),测量膜厚如表2所示,金相组织观察见图1所示.后取平均值,即为耐腐蚀时间.电化学测试在上海辰华CHI-660C电化学工表2不同添加剂的平均膜厚作站上进行,使用三电极体系进行测试,对电极为Table 2 Average thickness of the coating with diferent additives平均膜厚/μm平均膜厚/um铂电极,参比电极为Ag/AgCl电极,实验在浓度(质0.73H0.88量分数)为3.5%的NaCl溶液中进行( pH =6.2).HzBO30.33NaBFA1.66极化曲线的扫描范围为- 1200~ - 700mV,扫描速Z(SO4)z0.63NazZrF。0.29度为0. 5 mV/s.电化学阻抗谱的测量在开路电位下1.68进行,测量频率范围为10-2 ~ 10* Hz,所加的交流信号幅值为*5 mV.结合表2和图1可以看出,相对于无添加剂成采用德国Leica公司DM 2500P型光学显微镜膜时,使用添加剂的情况下膜表面有少量划痕和较进行金相分析;采用荷兰FEI公司Quanta 200型环浅的裂纹,局部存在少量缺陷,添加H,BO, 和境扫描电镜(SEM)进行表面形貌分析;采用Na2ZrF。后金相照片可见基体打磨痕迹,膜厚不但没IE350MT型X射线能谱仪( EDS)进行成分分析. .有增加反而减少,这可能是H,BO3和Na,ZrF。没有起到促进剂的作用,反而起到减速剂作用,减缓了膜2实验结果的生成;添加Zr(SO2)z和HF后,膜厚相对无添加2.1添加剂对 Ce-Mn转化膜成膜速度的影响剂成膜时变化不大,但金相组织有很大变化,添加由于Ce-Mn转化膜将来要作为喷涂底层使用,Zr( SO,)z后膜的表面存在较大裂缝,致密度差,添加HF后表面虽然没有裂痕存在,但是表面凸凹不参照铬酸盐的方法,以膜的颜色变化判断膜的生长平,粗糙度大可能还且He的强腐蚀能力引起速度,当铝合金表面出现黄色斑点时膜开始生成,膜的;添中国煤化工较大,金相照片的颜色变为金黄色时为最佳时间点.在不同的成膜显示iYHCNMHG痕,致密度高,说.添加剂的作用下,膜的表面颜色随时间变化的结果明添加NaF和NaBF后能有效的加快成膜速度,提如表1所示.高成膜质量.78华南理工大学学报(自然科学版)第38卷腐蚀时间得到延长,且NaP效果更好一-些, 从158s提高到312s.这可能与氟化钠能增加膜厚,提高致密度,减小粗糙度有关.2.3.2不同添加剂对膜极化曲线的影响20μm .20 um无添加剂及添加不同添加剂时浸泡9 min后各铝合金试样的极化曲线如图2所示,为了比较,图2(a)铝合金(b)无谁加剂成膜同时给出了裸铝的极化曲线.从极化曲线得出腐蚀电位(En)、小孔腐蚀电位(Ep:)、极化电阻(Rp)及腐蚀电流密度(in)见表4.6(C)懨加H,BO,成膜(d)添加Zr(SO1.成膜9卜20um20μm 9-1.2-1.1 -1.0-0.9-0.8 -0.7rv(e)添加NaF成膜(n添加HF成膜1-裸铝:2- -无添加剂成膜;3-加H,BO,成膜:4- -添加Zr(SO)2成膜:5-添加NaF成膜: 6-添加HF成膜7一添加NaBF.成膜;8-循加Na.ZrF.成膜图2不同条件处理 后的铝合金的极化曲线Fig.2 Polarization curves of Al 6063 alloy after being treatedwith dfferent treatments20um y表4从极化曲线图2中得到相关参数(g)添加NaBF.成膜(h)拔加Na,ZrF,成膜Table 4 Corrosion resistance parameters obtained from polariza-图1各试样的金相照片tion curves shown in Fig.2Fig. 1 Metallographice photos of samples黍加剂E.n/mV Eg/mV AE/mVR/n(A .cm-2)2.3添加剂对 Ce-Mn转化膜耐蚀性能的影响裸铝-761-76073111. 8602.3.1不 同添加剂对耐点滴腐蚀时间的影响无添加剂-81577767 1200.504在不同添加剂作用下,浸泡9 min后,膜的耐点H,BO,-890-709431560.922Zzr(SO4)2 -812-75656433770. 828滴腐蚀时间如表3所示.45231 8250. 173由表3可见,添加H,BO,、Zr( S0)2和Na,ZrF。HF-966-747 2191354900.281后膜的耐点滴时间低于无添加剂成膜时膜的耐点NaBF,-868-788801526630.211滴时间;而添加NaF、HF和NaBF,后膜层的耐点滴NazZrF。 -994-783211349221.220表3不同添加剂的耐点滴平均腐蚀时间从图2和表4的结果可见,生成Ce-Mn转化膜Table 3 Average drpping coroion reistant time of the coating后腐蚀电流密度(in)明显降低,而ion越小防腐蚀with diferent additives效果越好.6种添加剂对膜耐腐蚀性能的影响是不添加剂平均腐蚀时间/_添加剂 平 均腐蚀时间/s_同,H中国煤化工有起到促进膜生13NaF31成的CNMH G大,说明它们不但无添加剂58H169|YHH,BO310NaBF没有促进Ce-Mn转化膜的生成,反而降低了膜的质_Zr(SO4)2143Na2ZrF。9量.添加NaF、HF和NaBF.后膜的io变小,说明它第4期张军军等:常温时添加剂对Ce-Mn转化膜的影响79们能做为Ce-Mn转化膜成膜促进剂,特别是相对未进行表面处理的铝合金,加入NaF后i.n下降到1-棵铝1/10左右,而没有加入添加剂的Ce-Mn转化膜iom52-无添加剂-HBO只下降到1/4左右,表明NaF是有效的成膜促进4-Zr(SO),剂.比较曲线1(裸铝).2(没有添加剂的Ce-Mn转-NaFHF化膜)和5(加入NaF后的Ce-Mn转化膜)发现:相对于1的阴极分枝和阳极分枝,2的阴极分枝下降67而阳极分枝变化不大,此时的Ce-Mn转化膜是阴极实部/(X 1052.cm)行为的缓蚀剂;添加NaF后阴极分枝和阳极分枝均(@) Nyquist圈100[下降,并且阳极电流和阴极电流下降的幅度都比较大,此时Ce-Mn转化液是阴极行为的混合型缓蚀剂2.3.3不 同添加剂对交流阻抗的影响60}1一棵铝无添加剂及添加不同添加剂,浸泡9 min时Ce-6Mn转化膜的交流阻抗谱Nyquist和Bode图如图3Ht所示.根据交流阻抗谱的特征,Bode图中辐角随5-NaF2(频率的变化表明存在两个时间常数,建立如图4所示等效电路,拟合结果见表5.8- NaZrF,图4中,R,代表溶液电阻,R。、CPE。分别代表铈-2-1012345.lg(f/Hz)锰转化膜电阻及相应的电容,R、CPEa分别代表电荷(b) Bode圈传递电阻及双电层电容(考虑“弥散效应”,采用一常图3不同条件 下转化膜的Nyquist和Bode图相位角元件CPE表双电层电容'"1).常相位角元件Fig.3 Nyquist and Bode plots of Al 6063 alay afer being treaCPE阻抗的一般表达式为Z=[A(jw)"]-' ,其中Ated with diferent treatments是一个比例因子,w为角频率(2πf) ,n为弥散指数,n值在0和1之间. n增大,CPE变小,说明膜的致密CPE性增大,膜的介电性随之增大,表面缺陷和针孔更少,表面更均匀[9) .从图3和表5可以看出铝合金表面覆盖Ce-Mn转化膜后,膜电阻和传质电阻都相应R增大.相对于没有加入添加剂的Ce-Mn转化膜电阻和传质电阻,加入H,BO,、Zr(SO,)2和Na,ZrF。后图4等效电路图膜电阻和传质电阻降低,而加入NaF、HF和NaBFFig.4 Equivalent circui表5 Nyquist 图的拟合结果Table 5 Fitting result of Nyquist plotsR./CPEa/CPE./添加剂ng")R/(Q .cm2)n.")R./(n. cm2)(0. cm2)(u.S"°.cm2)(0.S-* .cm2)裸铝5. 3670.0026830.775.880.000220.853.413无添加剂5. 7090.011580.9322.016.308x10-5 0.9016.490H,BO,5.6780.013770.8411. 106.698 x10- 0.909.324Zr(SO2)28.0470.021210.9017.936.77x10-5 0.9111.000iaF6. 2350.001 86591.705.135x10-5 0.9463.710HP5.3340.006650.89中国煤化工121.620NaBF.5.9660.09321:YHCNM H G323. 180 .Na2ZrF。4.9780.017640.889.827.935x10-_ 0.908.413 .1)na为双电层的弥散指数;m。为钵锰转化膜的弥散指敷.80华南理工大学学报(自然科学版)第38卷后膜电阻和传质电阻增加,且NaF效果最好,分别增加了3.9倍和26.9倍,变化规律和极化曲线一致.同时比较n。、CPE.、na和CPE值,NaF的n。和na最大,CPE。和CPEa最小,NaF能提高膜的致密性和平整性,与金相结果--致.从耐点滴腐蚀时间实02468101214161820验、极化曲线实验和交流阻抗实验可以认为,NaF是E/keV较佳的成膜促进剂,能有效的提高Ce-Mn转化膜的(d)谭加NaF时EDS圈耐腐蚀能力.图5铝合金表面成膜后Ce-Mn转化膜形貌和对应能谱图.2.4添加剂NaF对Ce-Mn转化膜表面形貌Fig.5 SEM images and the crreeponding EDS ilustration of和成分的影响Ce-Mn conversion coating afer being coated转化液中没有添加剂和添加了NaF后,铝合金5(c)和(d)可知,转化膜主要成分是0、Mg、Al、Si、表面Ce-Mn转化膜的SEM图和对应的EDS图谱,Mn和Ce,含量(质量分数)分别为3.51%.0.53%、如图5所示,82.91%.0.21%.7.70%和5.14%,可推测转化膜图5(a)可见基体打磨时留下的痕迹,说明Ce-为混合氧化物或氢氧化物;加NaF后生成的转化膜Mn转化膜较薄;图5(b)中表面划痕几乎没有,说明的组成为0、F、Mg、Al、Si、Mn、Fe和Ce,含量(质量Ce-Mn转化膜较厚,表面生成颗粒状的物质,是添加分数)分别为27.51%、0.23%、0.20%、42.73%、NaF后加快成膜速度生成铈锰富集区的缘故.从图2.47%、14.42%、3.83%和8.59%,其中F的含量较少.添加NaF后膜的铈含量从5.14%提高到8.59% ,锰从7.70%提高到14. 42% ,证明NaF是一种很好的成膜促进剂.3分析与讨论当铝合金浸人转化溶液中时,由于铝合金表面不同部位的活性不同或合金元素的作用,构成了许70 μum多微电池[10].在Ce-Mn转化液中,铝合金表面的第(a)无潘加剂时SFM用二相颗粒( Al2CuMg)和Al合金基底间可形成局部微电池,电池反应为A]-→+Al+ +3e(1)4MnO; +4H*→+3O2(aq) +2H2O + MnO2(s) (2)O2(aq) +H20 +4e- +40H~ (aq)(3)在第二相颗粒上发生的阴极反应可以使微阴极区的pH值提高.反应式(3)对应的最大pH值为10. 6".当局部pH足够高时,Ce'*+就会水解成膜:70 μmCe'*(aq) + 0H~ (aq)- +Ce( 0H);(s)(4)(b)添加NaF时SEM图此反应所需最小临界pHm可由下式计算[2]) :lg[ Ce'*]. =22.15 -3pHm●其中:[Ce'*"].是Ce'+的浓度(在本实验最优配方中为(中国煤化化工得到pHm =7.98,比微TYH因此,在微阴极区Ce(d. CN M H G件下.Ce(OH),可进一步被氧化为CeO2,CeO2比Ce(0H)3具有更好(C)无添加剂时EDS图的阻挡性,在Ce-Mn转化膜中起着至关重要的作第4期张军军等:常温时添加剂对Ce-Mn转化膜的影响81用. Ce(OH);被氧化为CeO,具体的反应过程为加剂部分起到促进作用;NaBF.溶液中BF;缓慢分2MnO; (aq) +2H* +2H20 +3Ce'* (aq)→解释放出F ,添加剂促进作用缓慢不能在较短的时3Ce( OH)2*(aq) +2MnO2(s)(5)间里生成较厚的 Ce-Mn转化膜;NaF溶液中F .活度Ce(OH)令* (aq) +20H- (aq)→+Ce( 0H),(s)较高,能起到较好的促进作用,较短的时间里生成较(6)厚的Ce-Mn转化膜.Ce( 0H)&(s)-→+CeO2(*) +2H2O(7)比较添加剂对膜厚和膜的耐蚀性能的影响,得反应式(5)、(6)和(7)可通过反应式(8)表示:出黍加剂对膜的耐蚀性与膜厚的影响规律是相同,3Ce'(aq) +2MnO; (aq) +40H~(q)-◆NaF > NaBF, >HF >unaditive >Zr(SO,)2 > H,BO, >2MnO2(e) +3CeO2(s) +2H20(8)NaZrF,氟化物是一类较佳的成膜舔加剂,其中对应的电位为:E° (Ce*/Ce*) =1.559 _NaF 是较佳的成膜促进剂.0. 059pH{"] ;E*<(MnO;/Mn02) =1.68 -0.059pH+4结论0.031g[ MnO~].很明显,Ce'*能被MnO;氧化为CeO2.生成的铈和锰的氧化物或氢氧化物沉淀膜,(1)常温下处理液中加人添加剂后对膜厚和膜阻碍了AI'*和O2在溶液和金属界面之间的扩散和迁的耐腐蚀性能产生很大的影响. NaF. HF和NaBF,移阳极反应或阴极反应被终止,腐蚀被阻止发生.能提高转化膜的膜厚和耐腐蚀性能; H,BO,、当6种添加剂加入Ce-Mn转化液中,对阳极反2Zr(SO,)2和NazZrF。则降低转化膜的膜厚和耐腐蚀应或阴极反应造成不同影响. Zr(SO,)z加入Ce-Mn性能.转化液时,Zr(SO2)2中sO;-与z2+的结合能力比(2)氟化物中NaF的成膜促进作用较佳,常温除氟以外的其它元素都强,锆在离子基团中,不是以下相对于无添加剂的Ce-Mn转化膜,膜厚增加2.3阳离子形式存在形成硫酸锆,而是形成锆酰基硫酸.倍,耐点滴腐蚀时间延长2. 0倍,腐蚀电流密度降低溶液中Zr(SO,)2存在降低了铝合金表面Ce和Mn至1/3,膜电阻提高3.9倍.离子的浓度,使Ce-Mn转化膜成膜速度减慢;H,BO,(3)氟化物的成膜促进作用主要由F引起,F~是一种路易斯酸,会降低铝合金表面局部pH,减缓活度越大促进效果越好.Ce和Mn氢氧化物的生成,降低Ce-Mn转化膜成膜参考文献: .速度Ce-Mn转化液中添加氟化物后,溶液中含有[1] 张军军,李文芳,杜军室温下Al合金表面Ce-Mn转F~ ,- -方面Ce-Mn转化膜成膜过程中存在Ce-Mn转化膜的制备及性能[1].金属学报2009,4512)119-124.化膜取代铝的氧化膜的过程),F-具有腐蚀性,能加快氧化铝膜的溶解速度,使铝合金基体快速暴露,formance of Ce-Mn conversion coating on AI ally surface使阴极点分布均匀细密,阴极反应同时大量发生,at rom temperatue [J]. Acta Malurgica Sinica ,2009,Ce-Mn转化膜均匀沉积,膜的致密度和平整度增加;45(12):119-124.另- -方面Ce'+ +3F"→CeF,(s)和Ce( 0H),(s)与[2] Wang H,Wang H w. Thick and bhard andized aluminumMn( 0H)2(a) - -起沉积在铝合金表面,增加了膜厚,fim with large pores for surface compoites {J]. Transac.结果使Ce-Mn转化膜膜厚增加,耐腐蚀性能提高.4tions of Noferrous Metals Society of China, 2004, 14种氟化物添加剂加到Ce-Mn转化液中,溶液中F-(S1) :166-169.的摩尔浓度相同,但是氟化物促进作用不同,笔者认[3] Chen N C,Ao H M,Zhan 2 L The cntolling facoms in为主要是由于添加剂中F-活度不同引起的,the content of C*+ in geen stontium ferite [J]. Mate-Na2Zzf。溶液中F是以ZzrFg- 形式存在,游离态的[4]rials Science Forum ,2009 ,16/611/612/613(1) :29.31.F很少,F"活度很低,添加剂没有起到促进作用,同中国煤化工i$ ivesigtin od the时ZrF:容易和Ce和Mn离子结合成配合物,减缓[HCNMHGtings on AI 6063 aloynistry, 2090 39(3);了Ce-Mn转化膜的生成,降低了膜的耐蚀性;溶液303-309.中HF的F是难于电离出来,溶液中F活度低,添[5] Hinton B R w. ,Amot D R, Ryan N E. The inibion of8华南理工大学学报(自然科学版)第38卷aluminium alloy corrosion by cerous cationst J]. Apliedalloys and zine in chloride solution [J]. Corrosion Sci-Surface Science , 1985 ,22/23(5) :236-251.ence ,2008 ,50(7):1987-1997. .[6]陈东初,李文芳, 龚伟惠,等.铝合金表面无铬化学转[10] Tjong S C,Huo H w. Corrosion protection of in stu A]-化膜的制备及其性能[J]. 中国有色金属学报,2008,based composite by cerium conversion treatment [ J18( 10) :1 939-1845.Journal of Materials Engineering and Performance ,2009,Chen Dong- chu,Li Wen fang, Gong wei-bui ,e al. Prepa-18(1) :894.ration of chrome-free chemical conversion coating onalu-[11] Bohm S, Greef R, McMuray H N,et al. Kinetic andminum aloy and its peromance [J]. The Chinese Jour-mechanistic studies of rare earth-rich protective flm for-nal of Nonferous Metals ,2008 ,18( 10) :1939-1 845.mation using in situ elipsometry [J]. Joumal of the[7] Palomino L E M ,Suegama P H, Aoki I V ,et al. Investig-Eletrochemical Society ,000,147(9) :3286-3293.tion of the corosion behaviour of a bilayer cerium-silane[12] Pourbaix M. Atlas of electrochemical equilibria in aqueouspre-treatment on Al 2024-T3 in0. 1 M NaCl [J]. Electro-solution [ M]. New York :Pergamon Press , 1966:183.chimica Acta ,2007 ,52(27 ) :7496-7505.[13] 于兴文,曹楚南,严川伟,等LY12铝合金表面Ce转[8] Liu S,Xu N N, Duan J M,et al. Corrosion inhibition of化膜成膜机理研究[J].金属学报,2000 ,36(9) :979-carbon steel in tetra-nbutylammonium bromide aqueoussolution by benzotriazole and NayPO, [J]. Corrosion Sci-Yu Xing-wen,Cao Chu-nan , Yan Chuan-wei ,et al. Studyence. ,2009 ,51(6) :1356-1 363.on the formnation mechanism of Ce conversion coatings on[9] Tadeja K, Darja Kek M, Ingrid M. Impedance and XPSLY12 aly [J]. Acta Meallurgica Sinica ,2000 ,36(9):study of benzotriazole films formed on copper, copper zinc979-984.Infuence of Additives on Ce-Mn ConversionCoating at Room TemperatureZhang Jun-jun Li Wen-fang Du Jun(School of Materials Science and Engineering, South China Univernsity of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China)Abstract: In order to accelerate the coating formation and improve the corrosion resistance of Ce-Mn conversioncoating on aluminium aloy at room temperature, six additives including H,BO, , Zr( S04)2, NaF, HF, NaBF. andNa2ZrF。were resectively added in the mixed solution of Ce( NO3)3 and KMnO4 , and the efecte of these additiveson the behaviours of Ce-Mn conversion coating were investigated. Then, the metallographic structure and thicknessof the coating were analyzed by using an optical microscope and an eddy curent thickness meter, respectively, andthe corrosion resistance of the coating was discussed by dropping corrosion test, Tafel polarization curves and elec-trochemical spectroscopy ( EIS). Finally, the effects of NaF on the morphology and composition of the coating wereanalyzed by means of SEM and EDS. The results indicate that, with the help of NaF, Ce-Mn conversion coatingcan be prepared at room temperature with a time consumption of only 9min, the thicknes, anti-corrosion time, co-rrosion current density and impedance of the coating are respectively 3.3, 3.0, 1/3 and 4. 9 times that of the coat-ing without any additives, and the Ce and Mn contents of the coating increase from 5. 14% to 8. 59% and from7. 70% to 14. 42% , respectively. It is thus concluded that NaF is an optimal additive for the formation of Ce-Mncoating.Key words: aluminium aly; film-forming acelerator; Ce-Mn c中国煤化工e; ptssism per-manganate; corrosion resistanceTYHCNMHG

论文截图
版权:如无特殊注明,文章转载自网络,侵权请联系cnmhg168#163.com删除!文件均为网友上传,仅供研究和学习使用,务必24小时内删除。