收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

镁锂合金表面化学镀、转化膜制备及性能研究

杨黎晖  
【摘要】: 镁锂合金又称为超轻合金,是迄今为止金属结构材料中最轻的合金。镁锂合金具有以下独特的性能:低密度、良好的阻尼性能、高比强度、高硬度,良好的切削加工,优良的电磁屏蔽以及抗震性等特点,从而在通讯电子、汽车、航空航天等领域有着广阔的应用前景。但是对于镁锂合金而言,锂的加入在降低密度、提高塑性的同时,却使合金的抗腐蚀性能显著降低,从而严重限制了该合金的实际应用。为了扩大镁锂合金的应用范围,必须首先深入研究镁锂合金的腐蚀行为和防护方法。本文首先研究镁锂合金的腐蚀行为,之后在镁锂合金表面通过化学转化和化学镀获得耐蚀膜层。 本文通过测定腐蚀速率、观察腐蚀形貌和测试极化曲线等方法研究Mg-8Li合金在介质中的腐蚀行为。室温下Mg-8Li合金在蒸馏水中和3.5%NaCl溶液中具有不同的腐蚀行为,在蒸馏水中的腐蚀较为缓慢,含有Cl~-的溶液具有较强的腐蚀性,合金腐蚀电位向负方向移动,耐蚀性降低。其腐蚀以点蚀为主,蚀坑随时间的增加向深度和广度扩展。随着时间的增加腐蚀速度呈下降趋势,腐蚀产物主要为Mg(OH)_2,腐蚀过程中由于Li被大量地溶解,剩下的镁合金在疏松的表面膜下也很快地腐蚀。 化学转化膜操作简单、费用低廉、性能稳定,是普通镁合金防腐蚀的有效方法。化学镀镍磷镀层以其较高的硬度、耐磨性、耐蚀性、良好的光滑性和延展性被广泛应用到许多领域。但目前用于镁锂合金表面防护的研究还很少,本文尝试将普通镁合金的防护手段运用到镁锂合金表面,采用两种化学转化膜和化学镀Ni-P来提高镁锂合金的耐蚀性。主要有以下研究内容: 1.以锡酸盐作为转化液在Mg-8Li合金表面形成化学转化膜,讨论了锡酸盐转化膜的形成过程,分析了膜层的表面形貌和成分,通过测量膜层的极化曲线和阻抗谱来评价膜层的耐蚀性。采用单因素考察法对工艺参数(包括pH值、温度、锡酸盐浓度、处理时间)、转化膜的微观形貌与耐腐蚀性能之间的关系进行了研究。锡酸转化膜为灰白色,微观形貌为近球形(鹅卵石状)颗粒组成,XRD结果表明膜层主要成分为MgSnO_3·3H_O。最佳成膜条件下得到的转化膜在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位比Mg-8Li合金基体高约300 mV,自腐蚀电流下降两个数量级。锡酸盐转化膜对镁锂合金基体具有很好的保护作用。 2.以稀土镧盐作为转化液在Mg-8Li合金表面形成化学转化膜,分析了膜层的表面形貌和成分,通过测量膜层的极化曲线和开路电位来评价膜层的耐蚀性,对转化膜的形成机制和耐蚀机理也进行了研究。为了获得最佳的镁锂合金稀土镧转化液配方与工艺参数,采用正交实验法对制备工艺参数进行了优化,对工艺参数、转化膜的微观形貌与耐腐蚀性能之间的关系进行了研究。稀土镧转化膜为白色,微观成针状结构,XPS分析膜层主要成分为La(OH)_3。最佳成膜工艺条件下得到的膜层较为致密,对镁锂合金基体起到很好的保护作用,在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位比Mg-8Li合金基体高约280 mV,自腐蚀电流下降两个数量级,在阳极极化区出现了很宽的钝化区。镁锂合金进行稀土转化后能提高耐蚀性。 3.初次采用酸性钼酸盐溶液对镁锂合金进行前处理后直接化学镀Ni-P镀层。对膜层的结构、形貌和耐蚀性进行了研究,扫描电镜观察生成了致密均匀的Ni-P镀层。钼酸盐前处理膜层的存在降低了Ni-P镀层和基体的电位差,一定程度上提高了镁锂合金的耐蚀性。电化学测试结果表明化学镀Ni-P镀层相对于基体自腐蚀电流密度降低,自腐蚀电位正移,析氢腐蚀结果也进一步表明化学镀镍层腐蚀速率远远小于镁锂合金基体。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 霍宏伟,李瑛,王福会;化学转化膜上沉积镍对镁合金耐腐蚀性能的影响[J];中国有色金属学报;2004年02期
2 韩玉昌;周铁涛;刘培英;;Mg-13Li-5Zn合金化学镀镍研究[J];材料保护;2006年10期
3 张华;王淑兰;姚广春;刘振刚;车德会;;Mg-10Li-1Zn合金锡酸盐转化膜的制备及其耐蚀性能研究[J];轻合金加工技术;2007年12期
4 杨娜;夏兰廷;伊振斌;;AZ31镁合金表面锡酸盐化学转化膜的研究[J];中国铸造装备与技术;2011年02期
5 霍宏伟;李华为;陈庆阳;尹红生;曹中秋;;AZ91D镁合金锡酸盐转化膜形成机理和腐蚀行为研究[J];表面技术;2007年05期
6 张华;姚广春;王淑兰;车德会;刘振刚;;镁锂合金无铬转化膜的制备工艺研究[J];特种铸造及有色合金;2007年12期
7 宋婷婷;李旭;赵旭鹏;;镁合金表面化学转化膜研究进展[J];硅谷;2011年10期
8 郭志军;化学镀镍在造纸业碱回收装备上应用的可行性[J];腐蚀与防护;1995年03期
9 ;国外电镀文摘[J];材料保护;1994年01期
10 方景礼,刘琴,韩克平,陈耀辉;铝上金黄色钼酸盐电沉积膜的研究[J];电镀与涂饰;1994年04期
11 方景礼,王济奎,刘彤秋,刘琴,宋文宝;钢铁表面硅钼杂多酸化学转化膜的研究[J];应用化学;1993年05期
12 刘晓兰;陈杰;曹靖涛;崔中雨;张涛;邵亚薇;孟国哲;王福会;;载波钝化对AZ91D镁合金锡酸盐化学转化膜耐蚀性能的影响[J];中国腐蚀与防护学报;2010年05期
13 李文俊;;用化学镀镍修复废品[J];机械制造;1960年06期
14 佟素枝;;超塑性锌—铝共析合金的化学镀镍[J];电镀与精饰;1984年05期
15 张桂英;;结晶釉陶瓷台灯的化学镀镍[J];中国陶瓷;1993年04期
16 王济奎,韩克平,方景礼;锌镀层表面铈盐转化膜的电子能谱分析[J];南京化工大学学报(自然科学版);1997年04期
17 张永忠;丙烯基硫脲对低磷化学镀镍沉积过程的影响[J];腐蚀科学与防护技术;1999年02期
18 李兵,魏锡文,张朝阳,郑昆;非金属材料化学镀镍活化工艺研究[J];材料保护;2001年02期
19 黄友生,李林;稳定剂M_(12)在化学镀镍中的作用[J];电镀与环保;2001年01期
20 王成,江峰,林海潮,姜喜奎;铝合金钼酸盐转化膜研究[J];电镀与精饰;2001年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王殿龙;武巍;戴长松;;无铅无镉光亮化学镀镍稳定性的研究[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
2 肖鑫;钟萍;刘万民;;钢铁件化学镀镍铜磷合金工艺研究[A];高性能防腐蚀涂装及表面保护技术的应用与发展——第16届全国表面保护技术交流会论文集[C];2011年
3 田志刚;赵新明;朱晓刚;刘光禄;;化学镀镍复合材料工艺及力学性能研究[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
4 曹喜峰;;化学镀镍在能源开采中的应用[A];第七届全国化学镀会议论文集[C];2004年
5 沈伟;张钦京;;美国化学镀镍年会论文综述[A];第七届全国化学镀会议论文集[C];2004年
6 付川;魏子栋;蔡杭峰;何明;李兰兰;;脉冲电流辅助化学镀镍的研究进展[A];2002年全国电子电镀年会论文集[C];2002年
7 曹喜峰;;微孔中化学镀镍的应用[A];第七届全国化学镀会议论文集[C];2004年
8 闫洪;杨家明;蒋祉刚;李和平;;光亮高耐蚀性化学镀镍的研究[A];2002年全国电子电镀年会论文集[C];2002年
9 李国禄;刘金海;边风刚;刘家浚;王昆林;;镁合金直接化学镀镍的工艺研究[A];第四届全国表面工程学术交流大会论文集[C];2001年
10 黄岳山;岑人经;岑杳容;林小军;;高光整化学镀Ni-P合金工艺研究[A];第七届全国化学镀会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨黎晖;镁锂合金表面化学镀、转化膜制备及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
2 张华;镁锂合金表面腐蚀防护研究[D];东北大学;2008年
3 刘旭贺;超轻超塑性镁锂合金的制备及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
4 陈晋日(TRAN TAN NHAT);铝、镁合金化学镀镍机理与工艺研究[D];湖南大学;2012年
5 苏达哥;环保型转化膜和化学镀镍增强AZ91镁合金表面性能[D];吉林大学;2012年
6 颜永得;镁锂基合金电解法制备及机理研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 曲智坤;镁锂基合金腐蚀特性及其表面涂层制备研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 姜滨;镁锂合金力学性能及LPSO构筑[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 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
10 黄金田;木材化学镀镍及木质电磁屏蔽材料的制备[D];北京林业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张志富;镁合金腐蚀与防护的研究[D];西北工业大学;2004年
2 王显彬;化学镀镍对弹簧钢力学性能的影响[D];福州大学;2006年
3 何金国;AZ91D镁合金化学镀Ni-P及Ni-W-P的研究[D];吉林大学;2006年
4 范玉尊;碳纤维和石墨表面的镍包覆及其微波吸收特性研究[D];吉林大学;2006年
5 仝翠;延长化学镀镍及化学复合镀镀液使用寿命的研究[D];西华大学;2011年
6 邹建平;中温酸性化学镀镍-磷合金工艺的研究[D];昆明理工大学;2004年
7 骆武;防雷达新型三维伪装网的研究[D];北京工业大学;2004年
8 李建婷;多壁碳纳米管表面改性及其微波吸收性能研究[D];西安电子科技大学;2007年
9 田文举;碳纳米管的分散性以及管外镀镍的微波吸收性能研究[D];西安电子科技大学;2006年
10 曹博蕊;镁合金微弧氧化—化学镀镍复合处理研究[D];北京工业大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 王可田;国内首条镁锂合金生产线在阎良投产[N];陕西科技报;2010年
2 冬博;国内首条超轻镁锂合金生产线在西安投产[N];中国有色金属报;2010年
3 记者 黄文;化学镀镍为设备穿上防腐外衣[N];中国石化报;2000年
4 记者 王振华 通讯员 黄文;金陵石化推出化学镀镍技术[N];中国化工报;2000年
5 杨雄飞;钢筋化学镀镍动力学及镀层特性[N];世界金属导报;2010年
6 冬博;镁合金腐蚀防护转化膜研究进展顺利[N];中国有色金属报;2010年
7 记者 张兆军 通讯员 明山 徐海 柏林;给玉米水稻盖专用“被”[N];科技日报;2002年
8 记者 邵斌;防腐,还要靠生物技术[N];大众科技报;2000年
9 朱永;记核研院我参与取得成功的几项研究[N];新清华;2004年
10 通讯员 曹洪亮 本报记者 李丽云;半个世纪的追求[N];科技日报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978