后處理方式和納米氮化硅對鈦表面磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜物相結(jié)構(gòu)與性能的影響.pdf

1、磷酸鋅轉(zhuǎn)化膜廣泛應(yīng)用于金屬表面的防腐、提高涂裝層結(jié)合力和表面潤滑等方面。同時，鈦因具有高比強(qiáng)度、無磁性、穩(wěn)定性好等許多優(yōu)異性能而在國民經(jīng)濟(jì)中的作用越來越大。但鈦表面由于存在易氧化、對黏著磨損敏感、對涂層附著力差等缺陷而限制了其應(yīng)用。
　　本文利用易于實現(xiàn)的常溫化學(xué)轉(zhuǎn)化方法在鈦(TA2)表面制備磷酸鋅轉(zhuǎn)化膜。通過討論前處理工藝、基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化工藝參數(shù)和后處理工藝等因素，并通過添加納米Si3N4顆粒，確定了一種在常溫條件下在鈦表面制備納米復(fù)

2、合磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的工藝配方。分別利用X射線衍射(XRD)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、聲發(fā)射劃痕儀及三電極電化學(xué)工作站等手段對轉(zhuǎn)化膜的物相、微觀形貌、力學(xué)性能及耐蝕性能進(jìn)行了系統(tǒng)的表征和分析。
　　結(jié)果表明，轉(zhuǎn)化膜主要有四水磷酸鋅(Zn3(PO4)2·4H2O)組成，工藝條件對轉(zhuǎn)化膜物相種類影響不大。堿洗除油、酸洗和表調(diào)對轉(zhuǎn)化膜的影響是互相不可替代的，是制備完整的高質(zhì)量轉(zhuǎn)化膜的前提。轉(zhuǎn)化時間和轉(zhuǎn)化溫度對轉(zhuǎn)化膜物相影響較小，

3、在25℃和75℃溫度分別制備的轉(zhuǎn)化膜膜厚相差較大，而結(jié)合力和耐腐蝕性能相差不大。在0.5-10 min內(nèi)，隨著轉(zhuǎn)化時間延長，轉(zhuǎn)化膜晶粒尺寸變大，數(shù)量增加，晶粒形狀由單一薄片狀向粗糙板條狀變化，逐漸形成致密和均勻的轉(zhuǎn)化膜。不同清洗干燥次序?qū)瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜的微觀形貌及耐腐蝕性能有明顯的影響，先干后洗制備的轉(zhuǎn)化膜，在干燥過程中殘留轉(zhuǎn)化液的析出相填充了晶粒間隙，提高了致密度，析出相覆蓋晶粒表面使得晶粒顯得細(xì)小，進(jìn)一步提高了膜層的耐蝕性能，同時形成多

4、孔結(jié)構(gòu)，有助于改善鈦及鈦合金涂裝性能。
　　在轉(zhuǎn)化膜中引入納米硬質(zhì)顆粒不改變轉(zhuǎn)化膜原有的物相，其本身在轉(zhuǎn)化過程中也不發(fā)生物相變化。納米Si3N4顆粒多數(shù)團(tuán)聚在轉(zhuǎn)化膜中的磷酸鋅晶粒之間的凹槽或者空隙中，有些鑲嵌在晶粒側(cè)面，有些附著在裸露基體上，推測鑲嵌在晶粒側(cè)面和附著在裸露基體上的納米Si3N4顆粒有可能作為形核中心促進(jìn)轉(zhuǎn)化膜形核和生長。當(dāng)摻雜量在0.5-2.0 g/L之間時，磷酸鋅生成量隨著納米Si3N4摻雜量增加而增多，晶粒尺寸