汽車用鎂合金涂裝前處理工藝研究.pdf

1、鎂合金具有低密度、高比強度、易加工等優(yōu)越性能，廣泛應(yīng)用于汽車、航天航空等領(lǐng)域。但鎂合金易被腐蝕，從而影響其表面形貌和力學(xué)性能，很大程度上制約了其使用?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化處理是一種提高鎂合金耐蝕性的有效方法，而且轉(zhuǎn)化膜的存在可以有效提供外表面有機涂層涂裝的合適基底。傳統(tǒng)的鉻酸鹽技術(shù)已比較成熟，但六價鉻對環(huán)境與人體都有危害，使其在應(yīng)用上受到極大限制。因此，尋找環(huán)境友好型轉(zhuǎn)化膜處理方法成為當(dāng)今研究的重點。
　　本文研究了AZ91D鎂合金以植酸為處

2、理液的新型無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝。研究內(nèi)容為:探討多種酸洗處理工藝對AZ91D鎂合金植酸轉(zhuǎn)化膜層耐蝕性及膜層與有機涂層結(jié)合力的影響;通過單因素試驗系統(tǒng)研究了工藝參數(shù)—pH值、成膜時間、成膜溫度和植酸處理液濃度，對植酸轉(zhuǎn)化膜性能的影響，通過正交試驗優(yōu)化了其工藝條件;并對最優(yōu)工藝條件下制備的植酸轉(zhuǎn)化膜的微觀結(jié)構(gòu)、成分、耐蝕性、結(jié)合力等進(jìn)行了分析;在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討了植酸轉(zhuǎn)化膜的成膜機理。
　　對不同酸洗的處理效果進(jìn)行分析，結(jié)果表明:在室

3、溫下經(jīng)過HCl(10～20 ml/L)酸洗20 s后，獲得的轉(zhuǎn)化膜耐蝕性和與涂層的結(jié)合能力最優(yōu)。
　　成膜工藝參數(shù)的影響結(jié)果表明:隨著溶液pH提高時，獲得的轉(zhuǎn)化膜裂紋逐漸減少，同一電位下，腐蝕電流密度先減小后增大;隨著成膜時間的延長，轉(zhuǎn)化膜逐漸均勻、致密，當(dāng)達(dá)到一定階段，膜層太厚會產(chǎn)生裂紋，耐蝕性下降;溫度從20℃提高到80℃時，轉(zhuǎn)化膜表面由均勻、致密變得較為粗糙，裂紋逐漸增多;隨著植酸處理液濃度的提高，轉(zhuǎn)化膜裂紋逐漸增多，耐蝕性

4、逐漸下降。
　　采用正交試驗獲得的最佳工藝參數(shù)為:溶液pH值為7.5，成膜時間為10min，成膜溫度為40℃，植酸處理液濃度為5 g/L。該環(huán)保化學(xué)轉(zhuǎn)化新工藝可獲得均勻致密的轉(zhuǎn)化膜，表面具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該膜層可以對AZ91D鎂合金提供有效的保護，同時為后期有機涂層的涂裝提供良好結(jié)合力的基底。
　　轉(zhuǎn)化膜成膜機理研究結(jié)果表明:不同溶液pH值下，鎂離子與植酸的絡(luò)合方式不同。當(dāng)溶液pH=4～5時，絡(luò)合產(chǎn)物為鎂的磷酸鹽、偏磷酸鹽和未參