鎂合金磷化工藝的研究

2015年7月電鍍與環(huán)保第35卷第4期(總第204期)·49疏松鎳層能夠與鎂合金基體構成腐蝕電池,加速了鎂合金的腐蝕;SO-具有較強的電負性,作用于鎂合金表面時(shí),使鎂合金失去電子的速率加快,加速了鎂合金的腐蝕。0.02(2)鎂合金在鍍液中的腐蝕速率隨溫度的升高00l而加快,隨pH值的增加而減小。腐蝕時(shí)間也影響著(zhù)鎂合金的直接化學(xué)鍍鎳。若要減小鎂合金在化學(xué)050100150200250300350鍍鎳液中的腐蝕,化學(xué)鍍初期形成致密鎳層的時(shí)間圖3時(shí)間對鎂合金腐蝕速率的影響越短越好參考文獻3結論[1]末光鈴鎂合金腐蝕與防護[M]北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006(1)將鎂合金浸入設計好的腐蝕溶液中,去離子水、次磷酸鈉對鎂合金的腐蝕很小,幾乎可以忽[2]鄭臻余新泉孫揚善等前處理對鎂合金化學(xué)鍍鎳結合力的略;而配位劑乳酸電離出的H+能與鎂合金發(fā)生反影響[J.中國腐蝕與防護學(xué)報,2006,26(4):221-225應,腐蝕性很大;Ni2+能與鎂發(fā)生置換反應,生成的收稿日期:2013-12-16·化學(xué)轉化膜·鎂合金磷化工藝的研究Study on Phosphating Process of Magnesium Alloy陳陽(yáng),郝建軍,郭雪(沈陽(yáng)理工大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院,遼寧沈陽(yáng)110159)CHEN Yang, HAO Jian-jun, GUO Xue( School of Environmental and Chemical Engineering, Shenyang Ligong UniversityShenyang 110159, China)摘要:為了提高鎂合金基體的耐蝕性,采用磷化方法在其表面形成一層非金屬的、不導電的、難溶的多孔磷酸鹽轉化膜。研究了磷化溫度、磷化液pH值、磷化時(shí)間對磷化膜耐蝕性的影響,進(jìn)而確定了最佳工藝條件。關(guān)鍵詞:鎂合金;耐蝕性;磷化Abstract: In order to enhance the corrosion resistance of magnesium alloy, a non-metallic, nonconductive and porous insoluble phosphating film was formed on the surface by phosphatingmethod. Influences of phosphating temperature, phosphating solution pH value and phosphatingtime on the corrosion resistance of phosphating film were studied, and then the optimal processconditions were determinedKey words: magnesium alloy; corrosion resistance; phosphating中圖分類(lèi)號:TG174文獻標志碼:A文章編號:1000-4742(2015)04-0049-03斷擴大,提高鎂合金的耐蝕性已成為研究熱點(diǎn)。改0前言善鎂合金的中國煤化工添加不同的合隨著(zhù)鎂合金工業(yè)的發(fā)展及鎂合金應用領(lǐng)域的不金;二是改般采用化學(xué)轉CNMHG基金項目:遼寧省教育廳科學(xué)研究計劃資助項目(No.L2012059)50·July2015Electroplating Pollution ControlVol 35 No, 4化、陽(yáng)極氧化、化學(xué)鍍、電鍍、有機涂層等方法。本文主要采用磷化的方法在鎂合金試樣表面形成一層非金屬的、不導電的、難溶的多孔磷酸鹽轉化膜,從而提高基體金屬的耐蝕性。采用電化學(xué)方法對磷化膜的耐蝕性進(jìn)行研究,從而確定最佳的工藝45℃條件。l75℃Ⅲ8s℃1實(shí)驗1.1實(shí)驗材料圖1不同磷化溫度下所得磷化膜的極化曲線(xiàn)采用AZ91D鎂合金,其組成為:鋁9%,鋅1%鎂余量。樣品尺寸為30mm×20mm×3mm45℃1.2磷化工藝流程打磨—→水洗—→除油—→水洗一活化一水洗—→表面調整—→磷化—→吹干1.3主要工序說(shuō)明(1)除油采用丙酮和無(wú)水乙醇除油。(2)活化氫氧化鈉60g/L,檸檬酸鈉30g/L,三聚磷酸圖2不同磷化溫度下所得磷化膜的電化學(xué)阻抗譜鈉15g/L,十二烷基硫酸鈉1.5g/L,65~75℃,表1不同磷化溫度下所得磷化膜的電化學(xué)參數10 min磷化溫度/℃Eon八VJ∞n/(pA·cm-2(3)表面調整9.441A液0.8gB液0.8g,45~55℃,10min。1.741.3331.4磷化液配方及工藝條件氧化鋅1~2g/L,氟化鈉0.2~0.4g/L,磷酸1.723.7863~5g/L,鉬酸銨0.2~1.0g/L,十二烷基磺酸鈉由表1可知:75℃時(shí)所得磷化膜的自腐蝕電流0.1~0.2g/L,酒石酸0.2~0.5g/L,pH值2.5密度最小,阻抗最大,此時(shí)磷化膜的耐蝕性最好。4.5,45~70℃,5~15min。先用400*的粗砂紙進(jìn)由圖2可知:75℃時(shí)所得磷化膜的容抗弧半徑行粗打磨,再用金相砂紙進(jìn)行細打磨。大于45℃C和85℃時(shí)的,阻抗模值也大于45℃和1.5測試方法85C時(shí)的。因此,75℃時(shí)試樣的耐蝕性良好,磷化電化學(xué)測試在上海辰華公司生產(chǎn)的CH604C膜能起到保護基體的作用。型電化學(xué)工作站上進(jìn)行。采用標準的三電極體系2.2磷化液的pH值對磷化膜耐蝕性的影響工作電極為待測試樣,參比電極為飽和甘汞電極磷化液的pH值對金屬磷化具有重要影響(SCE),輔助電極為惰性鉑電極。在室溫下,測定試般情況下,在較強的酸性溶液中鎂合金迅速溶解。樣在3.5%的NaCl溶液中的極化曲線(xiàn)和電化學(xué)阻因此,磷化液的pH值決定著(zhù)鎂合金磷化膜的質(zhì)量?？棺V?？刂屏谆瘯r(shí)間5min,磷化溫度75℃,考察磷2結果與討論化液的pH值對鎂合金磷化膜耐蝕性的影響。得到的極化曲線(xiàn)和電化學(xué)阻抗譜,分別如圖3和圖4所2.1磷化溫度對磷化膜耐蝕性的影響示。根據 Tafel原理,對極化曲線(xiàn)進(jìn)行擬合。得到控制磷化液的pH值2.5,磷化時(shí)間5min,考的電化學(xué)參數列舌圭?察磷化溫度對鎂合金磷化膜耐蝕性的影響。得到的由表中國煤化工為2.5時(shí),自腐極化曲線(xiàn)和電化學(xué)阻抗譜,分別如圖1和圖2所示°蝕電流密度男,CNMH合金磷化膜的耐根據Tad原理,對極化曲線(xiàn)進(jìn)行擬合。得到的電蝕性最好?；瘜W(xué)參數列于表1中。2015年7月電鍍與環(huán)保第35卷第4期(總第204期)51I pH-2.5I 5minI 10 minIl pH=4.5Ⅲ15min2.119-1.7E/V圖3不同pH值下所得磷化膜的極化曲線(xiàn)圖5不同磷化時(shí)間下所得磷化膜的極化曲線(xiàn)II pH=3.52002500060080010001200圖4不同pH值下所得磷化膜的電化學(xué)阻抗譜圖6不同磷化時(shí)間下所得磷化膜的電化學(xué)阻抗譜表2不同pH值下所得磷化膜的電化學(xué)參數表3不同磷化時(shí)間下所得磷化膜的電化學(xué)參數pH值Erorr /vJ∞r/(pA·cm-2)磷化時(shí)間/minEcor /vJ如n/(pA·cm-2)1.751.3333.51.726.886101.73V1.9734.51.726.21715-1.73V1.4912.3磷化時(shí)間對磷化膜耐蝕性的影響磷化時(shí)間對鎂合金成膜有很大的影響。磷化時(shí)由表3可知:當磷化時(shí)間為5min時(shí),自腐蝕電間短,磷化膜未完全形成,磷化膜疏松;磷化時(shí)間長(cháng)流密度最小,阻抗最大,此時(shí)鎂合金磷化膜的耐蝕性磷化膜被多余的酸離子溶解,磷化膜變松,晶體變粗最好。糙,耐蝕性下降。3結論控制磷化液的pH值2.5,磷化溫度75℃,考察磷化時(shí)間對鎂合金磷化膜耐蝕性的影響。得到的極在相同的處理液中,鎂合金磷化最佳的工藝條化曲線(xiàn)和電化學(xué)阻抗譜,分別如圖5和圖6所示。件為磷化溫度75℃,磷化液pH值2.5,磷化時(shí)間根據 Tafel原理,對極化曲線(xiàn)進(jìn)行擬合。得到的電mn?；瘜W(xué)參數列于表3中。收稿日期:2013-11-19書(shū)訊《電鍍廢棄物與材料的回收利用》周全法等編著(zhù),化學(xué)工業(yè)出版社出版。定價(jià)24元本書(shū)結合工業(yè)實(shí)際,詳細介紹了常見(jiàn)電鍍液的配方和電鍍工藝由艸虬的居和前鍍后處理,電鍍廢棄物的分析及其回收利用,電鍍廢棄物回收利用的環(huán)境保護中國煤化工用配方及工藝流程,具有較高的實(shí)踐指導意義。CNMHG