鋁合金表面新型鋯系轉(zhuǎn)化膜的研究.pdf

1、本論文分為兩部分，第一部分為聚天冬氨酸改性的鋯轉(zhuǎn)化膜耐蝕性研究;第二部分為具自修復(fù)性的雜多酸改性鋯系轉(zhuǎn)化膜研究。
　　(1)采用浸漬法常溫下在鋁合金表面制備出一種高耐蝕性、高穩(wěn)定性、高附著力的新型有機(jī)無機(jī)復(fù)合轉(zhuǎn)化膜。用重鉻酸鉀點(diǎn)滴試驗(yàn)、電化學(xué)工作站、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、X射線光電子能譜(XPS)等方法對(duì)膜層耐蝕性、微觀形貌及化學(xué)組成進(jìn)行表征，并采用退膜試驗(yàn)、耐水煮試驗(yàn)，抗杯凸試驗(yàn)和轉(zhuǎn)化液穩(wěn)定性試驗(yàn)對(duì)復(fù)合轉(zhuǎn)化膜的膜重及附著力，轉(zhuǎn)化液的穩(wěn)

2、定性進(jìn)行了測(cè)試分析。結(jié)果表明:聚天冬氨酸的加入量在0.5～1.0g/L時(shí)獲得的轉(zhuǎn)化膜耐蝕性最佳，相應(yīng)的電化學(xué)擬合阻抗為64.26kΩ;通過聚天冬氨酸的加入可以改變膜層表面形貌，使得膜層有機(jī)物組分碳氧化合物的含量增加;此外聚天冬氨酸也使得膜層更為致密且耐鹽水浸泡時(shí)間更長(zhǎng)，但有機(jī)物的加入會(huì)使得膜重增加，不利于器材輕量化。通過對(duì)XPS數(shù)據(jù)分析，該復(fù)合轉(zhuǎn)化膜主要成分是ZrO2、ZrOF2及其有機(jī)絡(luò)合物，這種環(huán)境友好的轉(zhuǎn)化膜，有望取代鉻酸鹽處理工

3、藝。
　　(2)以鎢酸鈉、偏釩酸鈉、氟鋯酸鉀為成膜主鹽，氟硼酸及硝酸鎂為促進(jìn)劑常溫下利用浸漬法在鋁合金表面制備了具自修復(fù)性的雜多酸改性鋯系轉(zhuǎn)化膜。實(shí)驗(yàn)同時(shí)研究了轉(zhuǎn)化液pH值，轉(zhuǎn)化溫度及轉(zhuǎn)化時(shí)間對(duì)釩鋯復(fù)合膜層耐蝕性的影響。通過重鉻酸鉀點(diǎn)滴試驗(yàn)、電化學(xué)工作站、XPS、場(chǎng)發(fā)射掃描及能譜(EDS)等測(cè)試手段研究了不同氧化劑添加后膜層的微觀形貌及耐蝕機(jī)理。結(jié)果表明:雙氧水和鎢酸鈉可以增加釩鋯轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性，其中鎢酸鈉表現(xiàn)出來的自修復(fù)性能更加

4、明顯;過硫酸銨和高錳酸鉀會(huì)降低釩鋯轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性，并且膜層沒有表現(xiàn)出期望的自修復(fù)性能。在實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化的基礎(chǔ)上對(duì)鎢釩雜多酸鋯系轉(zhuǎn)化膜進(jìn)行了詳細(xì)的XPS檢測(cè)分析其自修復(fù)機(jī)理，結(jié)果表明成膜過程中鎢釩雜多酸顆粒會(huì)夾雜在鋯的沉積物并且主要沉積在膜層底部，當(dāng)膜層受到腐蝕介質(zhì)攻擊時(shí)，鎢釩雜多酸和鋁基體及其內(nèi)部復(fù)雜的雜多酸平衡體系將受到破壞，雜多酸會(huì)在腐蝕介質(zhì)穿入微孔時(shí)發(fā)生聚合和氧化還原反應(yīng)，包裹在釩酸根周圍的鎢酸根在酸性環(huán)境下會(huì)氧化釩元素使釩元素復(fù)歸