鎂合金電化學磷化膜的制備及性能研究.pdf

1、鎂合金是一種性能優(yōu)秀的金屬，具有密度小，比強度高，容易加工等優(yōu)點，廣泛應用在汽車、航空航天領域。但由于鎂的化學性質(zhì)比較活潑，鎂合金耐腐蝕性較差，本文提出使用電化學的方法制備鎂合金磷化膜，研究探討了不同工藝參數(shù)及添加劑對磷化膜形貌及耐腐蝕性能的影響。
　　通過單因素試驗，對電化學磷化電流密度、時間以及溫度進行了分析探討。根據(jù)掃描電鏡(SEM)、能譜圖(EDS)、電化學測試以及硫酸銅點滴實驗結果可知，鎂合金磷化膜的耐腐蝕性能隨電流密度

2、的增大先提高后降低。當電流密度為0.5A/dm2時，磷化膜耐蝕性能最好，磷化膜形貌最致密規(guī)整。電化學磷化時間為3min時，鎂合金形貌最佳，耐蝕性能最好。溫度對電化學磷化膜性能影響較大，隨著溫度的升高，電化學磷化膜的耐蝕性能顯著增加。當溫度升高到55℃后，磷化膜耐蝕性能增長較慢，因此電化學磷化的合適溫度為55℃。
　　實驗中對比了鎂合金的化學磷化和電化學磷化。根據(jù)實驗結果可知，電化學磷化膜晶粒尺寸比化學磷化膜要大很多;化學磷化膜和電

3、化學磷化膜主要成分均為Zn、ZnO、Zn3(PO4)2·(H2O)4，電化學磷化膜比化學磷化膜結晶要好;電化學磷化膜耐腐蝕性能明顯強于化學磷化膜。
　　實驗結果表明，鎂合金前處理對磷化膜制備有較大影響。鎂合金經(jīng)過氫氟酸酸洗后，表面形成MgF2沉淀，有效地阻止外界腐蝕基體，防止過腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。鎂合金經(jīng)氫氟酸酸洗后，試樣形貌和耐蝕性能都明顯發(fā)生變化，耐蝕性能增加明顯。
　　磷化液中加入間硝基苯磺酸鈉，對鎂合金磷化有促進作用。加

4、入間硝基苯磺酸鈉后，鎂合金耐腐蝕性能明顯增強，且磷化液更加穩(wěn)定，沉渣量降低。隨著間硝基苯磺酸鈉含量的增加，磷化膜耐腐蝕性能先變大后變小。當間硝基苯磺酸鈉加入量為0.5g/L時，磷化膜耐蝕性能最佳，形貌最好。在磷化液中加入硝酸鈰，可有效提高磷化膜耐腐蝕性能。實驗表明，稀土加入量不宜過大，否則由于反應過快，會生成大量氣泡，磷化膜粗糙，耐蝕性能降低。本工藝中，加入40mg/L硝酸鈰，磷化膜耐蝕性能和形貌最佳。
　　磷化后處理使用硅酸鈉封