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《吉林大学》 2006年
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镁合金锌系复合磷化膜成膜机理、微观结构及性能的研究

牛丽媛  
【摘要】: 目前国内外镁合金磷化的研究存在的共性问题是:1、只限于工艺和性能的研究而未对膜层组分进行详尽分析;2、有些关于成膜机理的研究,由于没有准确地确定复合磷化膜的化学组成,所以无法确定成膜过程中发生的化学反应,也就不能准确的掌握成膜过程的本质;3、目前研究获得的镁合金的磷化膜的显微组织都较粗大,而且膜层内部有裂纹。或者膜层没有完全覆盖镁合金基体表面。 基于上述背景,本项目工作的研究工作包括: 制备出了的结晶有序的、致密、无裂纹、完整的锌系磷化膜。磷化膜由磷酸盐和20-30nm单质锌微粒组成。研究了镁合金复合磷化膜的表面形貌和相组成。 研究了镁合金磷化膜的初始沉积机制,通过在基础磷化液中引入缓蚀剂、去极化剂等改变磷化膜的沉积位置,提高磷化晶核的成核率。这些添加剂中含有活性基团,可吸附在镁合金表面,不但使阳极区有较大部分“封锁”,而且使封锁的区域变为微阴极区,使得阴阳极面积比增大,故成膜速度加快,溶解速度降低。同时也使膜层更加均匀、致密。 在大量试验的基础上提出了镁合金磷化的“化学-电化学”联合成膜机理。提出了纳米锌微粒的形成机理。得出了镁合金磷化的化学和电化学反应式和磷化反应模型。该理论可以指导制备新的镁合金复合磷化膜。 研究了成膜参数(添加剂成分、成膜温度及pH值等)对磷化膜性能的影响,得出了镁合金磷化的最佳工艺参数。磷化液pH值在2.15-2.5范围内可得到致密均匀的磷化膜。磷化液中复合促进剂的协同作用使磷化成膜时间从55分钟降低到4-5分钟。 研究了钼酸盐在低碳钢磷化、铸铁磷化和镁合金磷化中的作用。在不同的溶液体系中,钼酸盐对金属或合金的作用机理也不同。钼酸钠与磷酸盐复配对金属材料有协同缓蚀作用。在AZ91D镁合金表面上制备了均匀细致的灰色钼酸盐复合磷化膜。结果表明,磷化液中钼酸钠的加入增加了磷化膜中单质锌的含量,并使磷化膜组织更加细致而且无裂纹。当磷化液中的钼酸钠含量为1.5g/L时,磷化膜的结晶最致密,单质锌的
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG174

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 曾荣昌;兰自栋;;镀液温度对AZ31镁合金表面锌钙系磷酸盐转化膜耐蚀性的影响[J];中国有色金属学报;2010年08期
2 金和喜;王日初;彭超群;冯艳;石凯;陈彬;;镁合金表面化学转化膜研究进展[J];中国有色金属学报;2011年09期
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1 郑振;李宁;黎德育;;钼酸盐取代铬酸盐钝化工艺的现状[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
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1 赵强;镁合金锰系磷酸盐转化膜的制备及其耐蚀性研究[D];沈阳师范大学;2011年
2 苏晓贺;镁合金磷化工艺及耐蚀性研究[D];沈阳工业大学;2012年
3 王春梅;镁合金缓蚀剂及磷化膜的研究[D];吉林大学;2007年
4 王菊平;烧结型钕铁硼永磁材料表面改性技术研究[D];西南大学;2008年
5 胡晓丽;AZ60镁合金钙系磷酸盐膜层成膜与腐蚀机制研究[D];吉林大学;2010年
6 兰自栋;磷酸盐转化膜防护涂层在镁合金上的应用研究[D];重庆理工大学;2010年
7 惠燕先;AZ91镁合金生物活性钙系磷化膜的制备及性能研究[D];吉林大学;2012年
【共引文献】
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1 荣军;宋利明;李娟;;高效模块化镁合金碎屑回收感应熔炼炉研发[J];四川有色金属;2010年03期
2 陈义庆;徐小连;李天统;王永明;钟彬;徐承明;;表面状态对冷轧家电板磷化效果的影响[J];鞍钢技术;2008年06期
3 陈义庆;徐小连;武裕民;钟彬;肖宇;;冷轧汽车板表面状态对磷化膜质量的影响[J];鞍钢技术;2010年03期
4 江峰;严文胜;郑院生;蔡薇莉;童学宝;;新型纳米无磷转化技术在冰箱行业的应用[J];安徽化工;2010年S2期
5 孙国元,陈光,刘平;Mg_(65)Cu_(25)Y_(10)大块非晶合金的晶化行为研究进展[J];兵器材料科学与工程;2004年04期
6 毕虎才;卫英慧;侯利锋;余春燕;胡兰青;于斌;许并社;;热处理温度对AZ91D化学镀Ni-P镀层性能的影响[J];兵器材料科学与工程;2005年06期
7 王维青;潘复生;左汝林;;镁合金腐蚀及防护研究新进展[J];兵器材料科学与工程;2006年02期
8 肖盼;刘天模;;AZ61B镁合金热模拟挤压变形的研究[J];兵器材料科学与工程;2006年04期
9 贾树卓;郭学锋;徐春杰;张忠明;吕涛;;往复挤压制备Mg_2Si/Mg-Al复合材料组织及时效行为研究[J];兵器材料科学与工程;2007年05期
10 夏翠芹;刘平;田保红;任凤章;赵冬梅;董企铭;;Mg-Al-Zn-Nd稀土镁合金热压缩动态再结晶的研究[J];兵器材料科学与工程;2007年06期
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1 黄建丽;张才;;镁合金手持工具压铸件热裂纹的研究[A];2012(第22届)重庆市铸造年会论文集[C];2012年
2 郑振;李宁;黎德育;;钼酸盐取代铬酸盐钝化工艺的现状[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
3 何振;高春生;张则敏;;刍议装备的可靠性维修性和保障性[A];中国电子学会可靠性分会第十四届学术年会论文选[C];2008年
4 李鑫庆;夏浩;欧阳贵;;镁合金环保型无铬化学转化膜工艺的研究[A];第九届全国转化膜及表面精饰学术年会论文集[C];2012年
5 夏浩;欧阳贵;;不同氧化时间对镁合金微弧氧化的影响[A];第九届全国转化膜及表面精饰学术年会论文集[C];2012年
6 石光华;;镁合金方向盘骨架裂纹缺陷的防止[A];2008重庆市铸造年会论文集[C];2008年
7 常欢欢;龙思远;曹韩学;杜勇;;数值模拟分析在镁合金方向盘压铸工艺上的应用[A];2009重庆市铸造年会论文集[C];2009年
8 王海珍;张奎;李兴刚;李永军;马鸣龙;何兰强;;Mg-6Y-7RE-0.4Zr镁合金显微组织和力学性能研究[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年
9 陈强;王元庆;邓天泉;;半固态镁合金AZ91D-Y触变模锻成形研究[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年
10 刘玉三;龙思远;刘波;陈海波;;镁合金转向支撑的模态分析及其结构优化[A];2011重庆市铸造年会论文集[C];2011年
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1 杨敏建;镁基储氢材料的制备及对二硫化碳、噻吩的加氢性能研究[D];山东科技大学;2010年
2 刘晓兰;镁合金化学转化膜成膜机理及其载波改性的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 常雪婷;海洋优势菌种附着腐蚀Fe_3Al及其复合材料界面与机理研究[D];中国海洋大学;2010年
4 邹妍;海水中锈层覆盖碳钢的腐蚀电化学行为研究[D];中国海洋大学;2010年
5 徐开东;镁合金高能表面强化研究[D];华中科技大学;2010年
6 武淑艳;固相再生AZ31B镁合金的组织性能及氧化相表征[D];哈尔滨理工大学;2010年
7 王春建;Mg-Al系合金晶粒细化机理研究[D];昆明理工大学;2010年
8 崔泽琴;AZ31B镁合金脉冲激光加工行为的研究[D];太原理工大学;2011年
9 王长义;高应变速率下镁合金的动态力学行为及变形机制[D];沈阳工业大学;2011年
10 吴伟;Mg-Al-Nd压铸镁合金的组织性能及压铸成形过程的数值模拟[D];沈阳工业大学;2010年
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1 刘娇娇;Mg-Ho基合金的组织与性能研究[D];河南理工大学;2010年
2 李含建;SiC_p/AZ91D复合材料真空气压浸渗机理及界面结构研究[D];南昌航空大学;2010年
3 涂序荣;脉冲磁场控制制备阻燃镁合金的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 吴小超;稀土元素与凝固速度对AZ31-RE-Sb组织及相组成的影响[D];郑州大学;2010年
5 胡中华;Mg3AllCelSb合金相析出行为及其价电子结构研究[D];郑州大学;2010年
6 孟祥瑞;镁锂合金合金化及其固态复合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 张颖君;聚苯胺对镁合金环氧防护涂层耐蚀性能的影响[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 黎群霞;一种镁锂合金的热变形研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 王威;Cd、Sn合金化α基Mg-Li合金组织与力学性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 于会华;咪唑啉磷酸酯类缓蚀剂的制备及其缓蚀性能研究[D];中国海洋大学;2010年
【同被引文献】
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1 王维青;潘复生;左汝林;;镁合金腐蚀及防护研究新进展[J];兵器材料科学与工程;2006年02期
2 周林;杨素媛;;镁合金表面防腐蚀技术的研究进展[J];兵器材料科学与工程;2009年05期
3 胡应喜,陈志玲,刘霞,杨大为;金属铜表面处理研究[J];北京石油化工学院学报;2000年02期
4 王德宪;谈谈溶胶─凝胶浸镀法的基本原理[J];玻璃;1999年03期
5 方景礼,刘琴,韩克平,陈耀辉;铁上绿色钼酸盐化学转化膜的研究[J];表面技术;1995年05期
6 方景礼,韩克平,王济奎;镀锌层表面H_4PM_(011)VO_(40)杂多酸转化膜的研究[J];表面技术;1996年04期
7 黄新民,吴玉程,郑玉春,张勇;表面活性剂对复合镀层中TiO_2纳米颗粒分散性的影响[J];表面技术;1999年06期
8 王成,于宝兴,江峰,董首山,姜喜奎,钟建军,丁晖;酸度及钼酸钠对钢铁常温磷化过程的影响[J];表面技术;2001年02期
9 廖辉伟;“绿色”磷化工艺研究[J];表面技术;2002年02期
10 张微,何莉萍,唐绍裘,魏坤,周武艺;耐磨陶瓷涂层的研究与发展[J];表面技术;2002年06期
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1 李光玉;镁合金表面有机涂层和化学镀层的研究[D];吉林大学;2006年
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1 吴秀珍;烧结型Nd-Fe-B永磁体表面防护的研究[D];太原理工大学;2004年
2 张小星;烧结NdFeB永磁体化学镀防腐研究[D];浙江大学;2005年
3 金华兰;ZM5镁合金磷酸盐表面改性处理技术[D];南昌大学;2005年
4 樊菊红;电镀镍添加剂的研究[D];西安理工大学;2006年
5 贺雪峰;烧结NdFeB永磁材料化学镀防腐研究[D];浙江大学;2006年
6 吴磊;NdFeB磁体化学镀镍基合金的防腐性能及动力学研究[D];浙江大学;2006年
7 陈祥;镁合金磷酸盐、锡酸盐化学表面处理技术的研究[D];南昌大学;2006年
8 崔婷;纳米TiO_2及TiO_2/SiO_2复合薄膜的制备、表征与性能研究[D];湖南大学;2006年
9 赵静;NdFeB表面NiP/TiO_2复合膜形成与耐蚀性研究及废液中Ni~(2+)去除[D];燕山大学;2006年
10 游丽英;镁合金表面锌系磷化膜制备工艺及性能研究[D];吉林大学;2007年
【二级引证文献】
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1 崔学军;刘春海;杨瑞嵩;林修洲;龚敏;;镁合金AZ91D无铬磷化膜的形貌及其耐蚀性能[J];腐蚀与防护;2012年05期
2 王峰;宣天鹏;孟栋;;镁合金的腐蚀及其表面转化膜技术[J];电镀与精饰;2012年08期
3 李坊平;于文斌;蒋显全;杨青山;;铸造1060/AZ31包铝镁合金界面结构与显微组织[J];北京科技大学学报;2012年09期
4 周游;姚颖悟;吴坚扎西;刘伟星;;镁合金化学转化膜的研究进展[J];电镀与精饰;2013年05期
5 贺旭东;郭瑞光;;镁合金V-Ce转化膜的制备及性能[J];材料保护;2013年11期
6 曲立杰;李慕勤;张二林;马臣;李扬德;;超声微弧氧化处理镁合金模拟体液中的耐蚀性[J];材料热处理学报;2013年03期
7 崔学军;周吉学;王修春;;镁合金AZ31表面无铬磷酸盐转化膜的制备、结构及性能[J];中国腐蚀与防护学报;2012年01期
8 金和喜;王日初;彭超群;冯艳;石凯;陈彬;;镁合金表面化学转化膜研究进展[J];中国有色金属学报;2011年09期
9 崔学军;周吉学;林修洲;罗宏;龚敏;;镁合金AZ31锰系磷化膜的生长过程及形成机理[J];中国有色金属学报;2012年01期
10 杨汉嵩;卢培浩;刘应凡;刘建秀;刘超锋;;AZ31镁合金表面处理工艺对其改性结果的影响对比[J];铸造技术;2012年07期
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1 曾荣昌;兰自栋;崔洪芝;;镁合金基材对锌钙系磷磷酸盐转化膜耐蚀性的影响[A];2010中国·重庆第七届表面工程技术学术论坛暨展览会论文集[C];2010年
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1 易爱华;铝合金表面钛/锆转化膜的着色及性能优化[D];华南理工大学;2012年
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1 高阳;AZ91D镁合金表面耐蚀膜层的工艺及性能[D];华南理工大学;2011年
2 肖成柱;AZ91D镁合金等离子束重熔与熔覆层组织特征及其性能研究[D];山东科技大学;2011年
3 苏晓贺;镁合金磷化工艺及耐蚀性研究[D];沈阳工业大学;2012年
4 杨小奎;烧结型NdFeB永磁体表面功能性膜层的制备及性能研究[D];西南大学;2010年
5 廉贞松;汽车排气歧管用合金球铁的组织和性能[D];吉林大学;2012年
6 周必芳;汽车防冻液中镁合金防护技术研究[D];北京化工大学;2012年
7 耿利红;镁合金微弧氧化—化学镀复合处理技术的研究[D];华南理工大学;2012年
8 景霞;AZ40镁合金在NaCl介质中的腐蚀与防护研究[D];重庆大学;2012年
9 杨晓飞;镁合金微弧氧化及其复合膜的制备及性能研究[D];太原理工大学;2013年
10 徐洛民;镁合金表面铈转化膜致密化及其电化学性能研究[D];中国海洋大学;2013年
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1 韩刚;;暖气片、汽车件的除油、除锈、磷化环保技术[A];2010中国·重庆第七届表面工程技术学术论坛暨展览会论文集[C];2010年
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1 王也 雨林;POLO打造惊艳十二色[N];中华工商时报;2003年
2 记者 邵斌;防腐,还要靠生物技术[N];大众科技报;2000年
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6 记者 王兴旺;生化防腐技术取得突破[N];中国矿业报;2000年
7 记者 韩朴;绿色PA替代汽车磷化工艺[N];中国汽车报;2000年
8 章文;新型金属表面处理剂研制成功[N];中国有色金属报;2009年
9 马占云;自动磷化处理生产线安装调试完成[N];中国石化报;2010年
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1 陈晓明;镁合金上单宁酸系转化膜和钙系磷化膜的制备和性能的研究[D];吉林大学;2010年
2 高焕方;镁合金环保型化学转化膜制备及其性能研究[D];重庆大学;2011年
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4 李光玉;镁合金表面有机涂层和化学镀层的研究[D];吉林大学;2006年
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4 惠燕先;AZ91镁合金生物活性钙系磷化膜的制备及性能研究[D];吉林大学;2012年
5 黄亚军;钢铁常温彩色磷化工艺与成膜机理[D];北京化工大学;2010年
6 李大勇;HAP/Mg复合材料的制备及其表面处理[D];吉林大学;2014年
7 齐承刚;钢铁表面及钢铁镀锌表面磷化的规律研究和新型磷化液研制[D];山东轻工业学院;2012年
8 苏晓贺;镁合金磷化工艺及耐蚀性研究[D];沈阳工业大学;2012年
9 向鸿照;一、Zn-Mn-Ca-Ni系中温磷化体系的研究 二、纳米氧化镁的制备[D];四川大学;2004年
10 马强;镀锌钢板磷化的研究[D];河南师范大学;2010年
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