学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

AZ61镁合金的磷化及阴极电泳

作　者: 周婷婷
导　师: 杜爱玲
学　校: 山东大学
专　业: 化学工艺
关键词: 镁合金磷化表面形貌耐蚀性阴极电泳涂装
分类号: TG174.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 61次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

镁合金作为优质的合金结构材料,在航空航天、汽车、电子和医疗器材等行业得到广泛应用。但是镁的耐蚀性较差,制约了镁合金的应用。镁合金磷酸盐转化膜具有多孔结构、附着力好,是有机涂层的有效基底。本文采用磷化与阴极电泳涂装相结合的方法改善AZ61镁合金的表面性能。本研究的研究方法、研究内容和结果分别叙述如下。在国内外锌系磷化研究的基础上,选取三种不同的磷化体系。通过对三种磷化体系所得磷化膜的厚度、耐碱性、表面形貌以及元素组成进行对比,选取适宜阴极电泳涂装的磷化膜。采用单因素试验,分别研究磷化液中各物质对磷化成膜的影响。研究表明：Zn(H2PO4)2的浓度对磷化膜的厚度有较大影响,浓度越大,厚度越大；NaNO3对磷化过程具有良好的促进作用；硫酸羟胺是一种良好的磷化氧化促进剂,且具有用量低的优点；NaF能够促进磷化、细化膜层。间硝基苯磺酸钠与酒石酸添加后对磷化膜的成膜有利,但是添加的浓度与成膜状况关系较小。采用正交设计的方法设计实验,正交表为(L9(34)),选取四种浓度对磷化过程影响较大的物质NaF、硫酸羟胺、ZnH2PO4、NaNO3作为正交试验的四个因素,物质的浓度为各因素的水平。正交优化结果：NaF浓度为1.67 g·L-1、硫酸羟胺的浓度为1.5 g·L-1、ZnH2PO4的浓度为23.1 g·L-1、NaNO3的浓度为5 g·L-1。在上述优化物质浓度下,AZ61镁合金表面形成的磷化膜厚度适中、Δw小、均匀性好、腐蚀电流密度低、耐蚀性良好。在以上工作的基础上,采用上述磷化条件的磷化膜进行阴极电泳涂装,得到外观(颜色、光亮度、均匀性)较好,厚度在35μm左右,硬度达到2H-3H,与基体的附着力为0级,耐蚀性较好的复合电泳涂层。采用电涡流测厚仪测量磷化膜的厚度；利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)观察磷化膜的表面形貌；利用化学分析方法和能谱分析(EDS)分析磷化膜的成分组成；通过阳极极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、腐蚀失重等方法评价磷化膜的耐腐蚀性能。电泳部分采用电涡流测厚仪测量有机涂层的厚度,采用EIS测试有机涂层的耐蚀性；按国家标准规定的方法测量有机涂层的附着力、硬度和耐溶剂性。

全文目录

摘要  10-12
ABSTRACT  12-14
第一章绪论  14-30
  1.1 镁及镁合金的性质及分类  14-16
    1.1.1 镁及镁合金的性质  14
    1.1.2 镁合金的分类  14-16
  1.2 镁及镁合金的腐蚀  16-19
    1.2.1 镁及镁合金的腐蚀反应  16-17
    1.2.2 负差数效应  17-18
    1.2.3 镁合金腐蚀的类型  18-19
  1.3 镁合金的腐蚀防护措施  19-25
    1.3.1 改变合金的显微组织  19-20
    1.3.2 镁合金的表面处理  20-25
  1.4 本课题的研究方向  25-30
    1.4.1 镁合金磷化的特点  25-27
    1.4.2 镁合金阴极电泳涂装的特点  27-28
    1.4.3 研究课题的提出  28-30
第二章实验材料、工艺及研究方法  30-44
  2.1 实验材料、药品及仪器  30
    2.1.1 基体材料  30
    2.1.2 化学试剂  30
    2.1.3 实验设备  30
  2.2 实验方法  30-44
    2.2.1 前处理工艺  30-33
    2.2.2 磷化工艺  33-35
    2.2.3 阴极电泳工艺  35
    2.2.4 测试方法  35-44
第三章镁合金磷化工艺研究  44-80
  3.1 磷化体系的选择  44-49
    3.1.1 不同体系得到的磷化膜的厚度分析  45-46
    3.1.2 不同体系得到的磷化膜的耐碱性试验  46
    3.1.3 不同体系得到的磷化膜的金相显微分析  46-47
    3.1.4 不同体系得到的磷化膜的扫描电镜分析  47-49
  3.2 磷化液中各成分对磷化的影响  49-70
    3.2.1 磷酸二氢锌浓度对磷化的影响  49-52
    3.2.2 有机胺对磷化的影响  52-58
    3.2.3 硝酸钠浓度对磷化的影响  58-62
    3.2.4 氟化钠浓度对磷化的影响  62-66
    3.2.5 酒石酸浓度对磷化的影响  66-68
    3.2.6 间硝基苯磺酸钠浓度对磷化的影响  68-70
  3.3 磷化体系优化  70-78
    3.3.1 正交设计及实验结果  70-73
    3.3.2 正交最佳配方的性能测试  73-78
  3.4 本章小结  78-80
第四章镁合金磷化膜上的阴极电泳涂装  80-91
  4.1 复合涂层的耐溶剂性  80-81
  4.2 复合涂层的交流阻抗测试  81-88
    4.2.1 最佳磷化复合电泳涂层交流阻抗测试  81-82
    4.2.2 对比磷化复合电泳复层交流阻抗测试  82-84
    4.2.3 表调复合电泳涂层交流阻抗测试  84-85
    4.2.4 镁合金电泳涂层交流阻抗测试  85-88
  4.3 阴极电泳复合涂层的厚度分析  88
  4.4 阴极电泳复合涂层的硬度分析  88
  4.5 阴极电泳复合涂层的附着力分析  88-89
  4.6 阴极电泳复合涂层的颜色分析  89
  4.7 阴极电泳复合涂层的光亮度分析  89
  4.8 本章小结  89-91
第五章结论  91-93
参考文献  93-98
致谢  98-99
附录:硕士期间发表学术论文  99-100
学位论文评阅及答辩情况表  100

AZ61镁合金的磷化及阴极电泳

内容摘要

全文目录

相似论文