磁控溅射铝防护涂层制备及其应用研究

发布时间：2017-11-13 11:38

  本文关键词：磁控溅射铝防护涂层制备及其应用研究

  更多相关文章： 铝涂层 磁控溅射 NdFeB腐蚀 电偶腐蚀 退镀液

【摘要】：涂层防腐是材料防腐蚀中最有效、最经济及应用最普遍的方法之一,其中铝涂层具有优异的耐腐蚀性和良好的经济效益等,一直是国内外研究的热点。磁控溅射技术制备的涂层具有均匀致密,膜／基结合力好等优点,本文采用直流脉冲磁控溅射技术制备铝涂层,通过单变量法对工艺参数进行进行了调整,并对铝涂层进行化学转化后处理。研究了铝涂层在NdFeB腐蚀防护及金属间电偶腐蚀防护的应用。在NdFeB腐蚀防护应用中,探讨了不同温度真空热处理后镀铝NdFeB的结构和性能的变化,得出最佳热处理温度,进一步提高铝涂层的防护性能；并选取NdFeB表面铝涂层为对象,研制一种高效稳定的铝涂层退镀液,提高对不合格的铝镀样品的回收利用。在电偶腐蚀镀铝防护应用中,本文研究了TC4钛合金与6061铝合金及4130钢之间的电偶腐蚀规律及其镀铝防护。取得了如下结果：(1)通过考察负偏压和靶电流对硅片上铝涂层形貌的影响,优化后的铝涂层制备工艺参数为：负偏压-250V,靶电流25A,工作真空度压强为0.45Pa,温度150℃,占空比50%。采用最佳工艺沉积5.5h的铝涂层均匀致密,膜厚约15gmn；铝涂层经化学转化后变得更加致密,且涂层结构和膜厚变化不大。(2)在NdFeB基体上沉积的铝涂层均匀致密,膜/基的结合力为23MPa,耐盐雾时间为150h,镀铝复合化学转化处理后,耐盐雾时间延长至280h;磁控溅射铝涂层对NdFeB基体磁性能没有影响。对NdFeB镀铝样进行600℃真空热处理10分钟时,膜／基结合力最高,样品的耐蚀性进一步提高至360h,且基体性能基本没有变化。优化后的NdFeB表面镀铝膜的退镀液退速快,3mmin即可退除15 μ m厚的铝涂层,并且对基体损伤小。最佳配方为：lOg/L NaOH、30g/L Na2CO3、6g/L十二烷基苯磺酸钠、4g/L EDTA-2Na和4g/L六次甲基四胺。(3)在TC4钛合金及4130钢基体上沉积的铝涂层均匀致密,膜/基结合力分别为46MPa,41MPa,耐盐雾时间分别为180h,220h,镀铝复合化学转化处理后,耐盐雾时间分别延长至310h,340h。TC4/6061及TC4/4130两电偶对的腐蚀敏感性都为E级,不可直接偶接使用；在TC4钛合金基体上镀铝后与4130钢及6061铝合金偶接的腐蚀敏感性都为C级,镀铝并化学转化后,腐蚀敏感性进一步下降为B级和A级；在4130钢基体上镀铝后与TC4钛合金腐蚀敏感性为E级,镀铝并化学转化后,腐蚀敏感性为D级；在4130钢及TC4钛合金基体上同时镀铝或镀铝化学转化后,电偶对的腐蚀敏感性均降为A级,可直接偶接使用。
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4

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本文编号：1180522