45钢表面处理及其耐蚀性研究

发布时间：2024-03-24 20:54

　　随着能源和环境问题的加剧,汽车轻量化成为汽车工业发展的潮流。碳纤维增强高分子复合材料(CFRP)因其高的比强度,有望在轻量化汽车上得到广泛应用。但由于CFRP的腐蚀电位较高,在使用中与金属接触时,容易发生电偶腐蚀。针对该问题,本文以45钢与30%C_f/PA6复合材料为研究对象,采用热浸镀铝、阳极氧化和硅烷封孔的复合表面处理技术,在45钢表面制备了具有一定厚度的Al-Al₂O₃-硅烷复合涂层,以达到减少电位差、增大接触电阻及隔离腐蚀介质的目的,从而提高其耐蚀性。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等技术分析了表面处理工艺对涂层微观组织、形貌和物相组成的影响;采用动电位极化试验、电化学阻抗试验和盐雾试验对复合涂层在3.5 wt%NaCl溶液中的耐蚀性能进行评价;在此基础上建立了膜层结构、形态和耐蚀性间的关系,主要结论如下:热浸镀铝后,45钢表面形成的镀层由内到外依次为Fe-Al合金层和镀铝层,其中合金层主要由Fe₂Al₅相组成...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 钢铁材料的腐蚀
    1.2 钢铁材料的防护
        1.2.1 扩散涂层
        1.2.2 电镀镀层
        1.2.3 化学镀镀层
        1.2.4 热喷涂涂层
        1.2.5 热浸镀镀层
    1.3 热浸镀铝技术
        1.3.1 热浸镀铝工艺概述
        1.3.2 热浸镀铝镀层形成机理
        1.3.3 影响热浸镀铝镀层的因素
        1.3.4 热浸镀铝的性能及应用
    1.4 阳极氧化技术
        1.4.1 阳极氧化的原理
        1.4.2 阳极氧化膜的结构
        1.4.3 阳极氧化膜的性能
        1.4.4 封孔处理工艺
    1.5 本论文的研究目的及研究内容
        1.5.1 本论文的研究目的
        1.5.2 本论文的研究内容
第二章 实验材料及方法
    2.1 实验材料及设备
    2.2 热浸镀铝实验
    2.3 阳极氧化实验
    2.4 封孔处理
    2.5 镀层显微组织以及相分析
        2.5.1 微观组织观察
        2.5.2 相组成及化学成分分析
    2.6 电化学测试
    2.7 盐雾腐蚀试验
第3章 45钢热浸镀铝镀层的制备及耐蚀性研究
    3.1 热浸镀铝镀层的组织形貌与成分分析
    3.2 工艺参数对热浸镀铝镀层的影响
        3.2.1 浸镀温度对镀层的影响
        3.2.2 浸镀时间对镀层的影响
    3.3 热浸镀铝对45钢耐蚀性的影响
    3.4 本章小结
第4章 阳极氧化制备氧化膜及其耐蚀性研究
    4.1 阳极氧化试样微观组织与成分分析
    4.2 电流密度对氧化膜组织和性能的影响
        4.2.1 电流密度对氧化膜表面形貌的影响
        4.2.2 电流密度对氧化膜截面形貌的影响
        4.2.3 电流密度对氧化膜耐蚀性影响
    4.3 氧化时间对氧化膜组织和耐蚀性的影响
        4.3.1 氧化时间对氧化膜表面的影响
        4.3.2 氧化时间对氧化膜截面的影响
        4.3.3 氧化时间对氧化膜耐蚀性的影响
    4.4 本章小结
第5章 氧化膜的KH560硅烷封孔处理及耐蚀性研究
    5.1 KH560 硅烷涂层的微观组织和成分分析
    5.2 封孔时间对氧化膜组织结构的影响
    5.3 封孔时间对氧化膜耐蚀性的影响
    5.4 盐雾腐蚀试验结果分析
    5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢



本文编号：3938001