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铝锌镀层及其微弧氧化陶瓷膜的制备与性能研究

孟雪  
【摘要】:本论文是在AlCl_3-NaCl-KCl熔盐体系中加入不同含量的ZnCl_2,在Q235钢基体上通过电沉积获得了铝锌镀层,研究了铝锌镀层中铝、锌的原子摩尔比对镀层性能的影响。利用SEM、EDS和XRD方法测试镀层的表面形貌、组分含量和相结构;在3.5%的NaCl水溶液中,测定镀层的Tafel极化曲线、交流阻抗谱、腐蚀增重及抗腐蚀时间,以评价镀层的耐腐蚀性。研究结果表面,在熔融盐中加入ZnCl2后,能够得到表面形貌较均匀的铝锌镀层;镀层主要由Al、Zn和Fe组成,其中铝锌以共融体的形式存在,并没有形成铝锌合金;铝、锌的原子摩尔比对镀层的耐腐蚀性影响较大,当原子摩尔比为33.53:1时,铝锌镀层的耐蚀性较好,厚度、硬度也较大。 将铝锌镀层经微弧氧化转化成陶瓷膜,研究了硅酸钠浓度、氧化电压、氧化时间对陶瓷膜性能的影响,得出最佳工艺条件;研究了铝锌镀层中铝、锌的原子摩尔比和不同添加剂对陶瓷膜耐腐蚀性的影响;利用SEM、XRD等方法测试陶瓷膜的表面形貌、相结构;在3.5%的NaCl水溶液中,测试陶瓷膜的腐蚀行为,即陶瓷膜的Tafel极化曲线、交流阻抗谱、腐蚀增重。研究结果表明,在最佳工艺条件下能够获得表面形貌较均匀的陶瓷膜;陶瓷膜主要由Al、Fe、Al_2O_3及Al_(0.403)Zn_(0.597)组成,其中铝锌以合金形式存在;当镀层中铝、锌的原子摩尔比为33.53:1时,形成的陶瓷膜耐蚀性最好,厚度、硬度也较大;在硅酸钠电解液中加入NaOH、Na_2WO_4、KMnO_4、(NH_4)_2MoO_4、NaF、稀土等作为添加剂并没有提高陶瓷膜的耐蚀性。


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