热浸Galfan镀层表面镧盐转化膜的研究

发布时间：2018-04-30 01:40

  本文选题：Galfan + 镧盐转化膜　； 参考：《华南理工大学》2016年硕士论文

【摘要】：热浸Galfan(Zn-5%Al-0.1%RE)镀层的耐大气腐蚀性能比热浸镀锌层更优异,其应用范围在不断的扩展。与热浸镀锌层一样,热浸Galfan镀层在储存运输过程中容易发生腐蚀,因此也需要进行钝化后处理,作为热浸锌镀层常用的铬酸盐钝化处理因其环保因素而不适用于热浸Galfan镀层。稀土镧盐能在Galfan镀层表面形成化学转化膜,并具有无毒无污染且耐腐蚀性好等优点。目前,在热浸Galfan镀层表面研究镧盐转化膜的报道较少。本文以La(NO3)3·6H2O为主盐,H2O2为氧化剂和NaF为成膜促进剂,采用化学浸泡法在热浸Galfan镀层表面获得一层镧盐转化膜,通过正交试验和单因素试验得到了成膜最佳工艺参数范围:La(NO3)3·6H2O 20 g/L,H2O2 10 ml/L,NaF 0.1 g/L,成膜温度T 70℃,处理时间t 10~30 min。成膜温度和处理时间对镧盐转化膜耐腐蚀性能的影响较大。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)等测试手段研究镧盐转化膜的表面形貌、结构和化学成分,并探讨了成膜机理。结果表明:(1)镧盐转化膜优先在热浸Galfan镀层的晶界及相界等活性区域成膜。随着处理时间的延长,膜层的厚度增加。当处理时间超过10 min后,膜层表面会出现裂纹并不断增多变宽,当处理时间为60 min时,膜层发生局部脱落,当处理时间超过120 min后,膜层表面会附着白色颗粒物,其主要成分为Zn(OH)2/ZnO;(2)热浸Galfan镀层表面镧盐转化膜由La(OH)3/La2O3、Al(OH)3/Al2O3及Zn(OH)2/ZnO组成。在成膜过程可以分为两个阶段:前期以Al(OH)3/Al2O3、La(OH)3/La2O3沉积为主,后期以La(OH)3/La2O3、Zn(OH)2/Zn O沉积为主。采用中性盐雾(NSS)试验、塔菲尔极化曲线(Tafel)和电化学阻抗(EIS)等测试手段研究镧盐转化膜的耐腐蚀性能。采用划痕试验研究膜层的自愈性能。结果表明:(1)热浸Galfan镀层表面镧盐转化膜具有较好的耐腐蚀性能;(2)热浸Galfan镀层表面的镧盐转化膜能同时抑制腐蚀反应的阳极过程和阴极过程,显著提高基体的耐腐蚀性能。与未处理的热浸Galfan镀层相比,处理时间为10 min获得的镧盐转化膜的耐腐蚀性能最优,其极化电阻提高了30倍,腐蚀电流密度降低了约1个数量级;(3)经镧盐钝化液处理的试样的阻抗值较Galfan试样明显提高,当处理时间小于10 min时,膜层逐渐增厚,孔隙率逐渐降低,膜层变得连续致密,能有效的阻止电荷的转移及电解质在膜层中的扩散,提高了基体的耐腐蚀性能。当处理时间超过10 min后,膜层中出现裂纹并不断增多变宽,最后发生脱落,使膜层变得不完整不致密,导致膜层对基体的保护作用减弱,降低了基体的耐腐蚀性能;(4)镧盐转化膜具有一定的自愈性能。
[Abstract]:The atmospheric corrosion resistance of the hot-dip Galfan-Zn-5 / Al-0.1RE) coating is better than that of the hot-dip zinc coating, and its application range is continuously expanding. Like hot dip zinc coating, hot dip Galfan coating is prone to corrosion during storage and transportation, so it is also necessary to undergo passivation post treatment. Chromate passivation treatment is not suitable for hot dip Galfan coating because of its environmental protection factors. Rare earth lanthanum salt can form chemical conversion film on the surface of Galfan coating and has the advantages of non-toxic and pollution-free and good corrosion resistance. At present, there are few reports on the study of lanthanum salt conversion film on the surface of hot dip Galfan coating. In this paper, using La(NO3)3 6H2O as oxidant and NaF as film forming accelerator, a layer of lanthanum salt conversion film was obtained on the surface of hot-dip Galfan coating by chemical soaking method. By orthogonal test and single factor test, the optimum technological parameters of film formation were obtained: 1: Laanno _ 3, 3 6H2O, 20 g / L H _ 2O _ 2, 10 ml / L NAF, 0.1 g / L, T _ (70 鈩，

本文编号：1822539