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AZ31镁合金双稀土转化膜的制备及其性能研究

作　者: 张丽丽
导　师: 董国君
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 应用化学
关键词: 镁合金 稀土 转化膜 耐蚀性
分类号: TG174.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


本文主要采用硝酸铈和硝酸镧混合溶液对AZ31镁合金进行双稀土转化处理,讨论了成膜温度、成膜时间和添加高锰酸钾等对膜层性能的影响。采用SEM观察膜层表面形貌;采用点滴实验、盐水浸渍实验、Tafel极化法和EIS评价了双稀土转化膜的耐腐蚀性能。讨论浸渍时间对转化膜性能的影响的实验中,点滴实验表明,经过双稀土处理,镁合金的变色时间6 s提高到79 s;盐水浸渍实验显示在3.5%的NaCl溶液中转化膜的腐蚀速率是基体的1/5倍;极化曲线表明,转化膜的腐蚀电位提高了0.313 V,腐蚀电流密度由4.03×10-2 mA/cm2降为2.31×10-4 mA/cm2。SEM测试表明双稀土转化膜的微观形貌呈破裂的干泥状,双稀土转化处理提高了镁合金的耐蚀性,并且随处理时间的增加耐蚀性呈先增加后降低的趋势。设计均匀实验,通过SEM、Tafel和EIS测试确定了最佳成膜工艺为:成模温度为48.679℃,成膜时间3 min,成膜浓度为0.006 mol·L-1,成膜促进剂的量为7.2 mL·L-1,转化液中铈和镧物质的量比为0.5,并且对最佳成膜工艺进行验证实验。采用TiO2溶胶对双稀土转化膜进行处理,膜的表面形成了新的膜层。SEM表明经TiO2溶胶处理后双稀土转化膜表面有TiO2溶胶覆盖在裂纹中,使裂纹减小,未露出内层膜,膜层变得均匀完整。极化曲线和交流阻抗对TiO2处理后的双稀土转化膜进行电化学测试,表明采用TiO2处理后试样的腐蚀电位由-1.143 V升高到-0.747 V,腐蚀电流密度降低了两个数量级,并且交流阻抗谱的容抗弧半径增大,极化电阻由1.61 kΩ增大到1.81 kΩ,试样的耐腐蚀性得到了明显的提高。最后通过E-t实验分析了膜的形成机理。

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属腐蚀与保护、金属表面处理 > 腐蚀的控制与防护 > 金属表面防护技术
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