镁合金铈转化膜与铈/硅烷复合转化膜的成膜机理及腐蚀行为
发布时间：2021-11-18 11:39
本文选用CeCl3·7H2O/30 wt.% H2O2成膜体系,在镁合金表面制备了铈转化膜,在此基础上添加硅烷偶联剂对其进行改进,得到了致密平整,润湿性能、附着性能和耐蚀性能优良的铈/硅烷复合转化膜。确定了铈转化膜和铈/硅烷复合转化膜的优化工艺。利用SEM、EDS、XPS、AFM等分析测试手段及电化学分析方法系统地研究了铈转化膜和铈/硅烷复合转化膜的生长模式、微观形貌、组织成分以及抗腐蚀性能。深入探讨了铈转化膜的成膜机理以及硅烷对转化膜表面性能和电化学性能的改善机制。通过常温腐蚀浸泡实验,结合电化学测试技术,深入研究了硅烷添加前后转化膜在0.05 M NaCl溶液中的腐蚀行为及腐蚀机理。采用浸泡法在AZ31镁合金表面制备铈转化膜。通过正交实验进行参数优化,确定铈转化膜的优化工艺为CeCl3-7H2O浓度0.1 mol·L-1,30wt.% H2O2浓度5ml-·L-1,处理时间5 min,处理温度为室温。铈转化膜的生长经历了形核孕育、迅速成膜、稳态生长三个阶段。膜层微观形貌呈现“球形”颗粒-“蜂窝状”结构-“菜花状”结构的变化过程。膜层主要由Mg、Ce、O等元素组成,膜层成分随成膜时间...
【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－２处理时间与姉转化膜质量关系图??Ｆｉｇ．?２－２?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅ打?ｔｈｅ?ｔｒｅａｔｍｅｉｉｔ?ｔｉｍｅ?ａｎｄ?ｌ；ｈｅ?ｍａｓｓ??
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２．?４．?４钟转化膜生长过程组织成分变化??ＸＰＳ分析用来考察膜层成分和元素的存在形式。对样品进行宽能量范围扫描，??获取ＸＰＳ全谱图，如图２－６所示。图中横坐标代表结合能（ｅＶ），级坐标为相对强??度（ＣＰＳ）。首先对全谱进行定性分析，结合对照表首先鉴别出ＣＩＳ和Ｏｌｓ峰，接??着依次找出主峰Ｍｇｌｓ、Ｍｇ２ｐ和Ｃｅ３ｄ峰的位置。碳元素的存在推断是由于在处??理样品的过程中部分污染物附着在了样品表面。Ｃｅ３ｄ峰的存在表明姉参加了成膜??过程的反应，此外膜层表面还含有０和Ｍｇ等元素，这与ＥＤＳ分析一致。??Ｍ?注?ｉｓ｜??Ｏｋ?Ｃｅ３ｄ?Ｔ??ＣＩＳ??Ｉ?Ｍｇ２ｐ??Ｉ?一??１０?ｎｍｉ????Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ??０?２００?４００?６００?８００?１０００?１２００?１４００??Ｂｉｎｄｉｎ
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金铈转化膜在NaCl溶液中的腐蚀行为及腐蚀机理[J]. 雷黎,王昕,徐海港. 中国有色金属学报. 2015(01)
[2]镁合金表面防腐研究的前沿进展[J]. 沈骏,龚福宝,张涛,游国强,何培培. 功能材料. 2014(17)
[3]镁合金表面化学转化膜研究进展[J]. 金和喜,王日初,彭超群,冯艳,石凯,陈彬. 中国有色金属学报. 2011(09)
[4]添加剂作用下制备环境友好型铈基镁合金稀土转化膜(英文)[J]. 陈东初,吴建锋,梁奕清,叶树林,李文芳. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(08)
[5]热镀锌钢表面铈转化膜的表征与腐蚀电化学行为[J]. 吴海江,卢锦堂. 中国有色金属学报. 2011(05)
[6]无铬转化膜预处理提高AZ91D镁合金化学镀Ni-P的腐蚀性能（英文）[J]. J.SUDAGAR,连建设,陈晓明,朗鹏,梁亚琴. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(04)
[7]Organic-magnesium complex conversion coating on AZ91D magnesium alloy[J]. 陈晓明,李光玉,连建设. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(S2)
[8]镁合金表面稀土转化膜研究进展[J]. 郭毅,鲁彦玲,杜仕国. 表面技术. 2009(04)
[9]Post treatment of silane and cerium salt as chromate replacers on galvanized steel[J]. 孔纲,卢锦堂,吴海江. Journal of Rare Earths. 2009(01)
[10]镁合金双稀土转化膜及其耐蚀性能的研究[J]. 张丽丽,王桂香,董国君,郭艳. 材料保护. 2008(12)
博士论文
[1]镁合金环保型化学转化膜制备及其性能研究[D]. 高焕方.重庆大学 2011
[2]热浸镀锌层表面硅酸盐转化膜的研究[D]. 袁美蓉.华南理工大学 2011
[3]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]. 陈晓明.吉林大学 2010
[4]电镀锌稀土转化膜工艺及机理研究[D]. 章江洪.昆明理工大学 2010
[5]Cf/Al复合材料表面稀土膜的表征及耐蚀特性研究[D]. 王春雨.哈尔滨工业大学 2008
[6]镁合金表面无铬化学转化处理新技术研究[D]. 赵明.华中科技大学 2006
[7]镁合金锌系复合磷化膜成膜机理、微观结构及性能的研究[D]. 牛丽媛.吉林大学 2006
硕士论文
[1]纳米二氧化铈复合粉体的制备及屏蔽紫外线性能研究[D]. 吕英帅.山东师范大学 2011
[2]铝基超疏水表面制备方法研究[D]. 窦庆乐.大连理工大学 2010
[3]镁合金稀土转化膜结构与耐腐蚀性能研究[D]. 尚庆波.哈尔滨工业大学 2010
[4]铝管表面复合钝化及防腐性能研究[D]. 肖围.中南大学 2010
[5]热镀锌层上钼酸盐转化膜、硅烷膜及钼酸盐/硅烷复合膜的研究[D]. 张双红.华南理工大学 2010
[6]热浸镀锌层钛盐转化膜的研究[D]. 姜瑞.华南理工大学 2010
[7]镀锌钢板稀土钝化及其改性研究[D]. 彭天兰.中南大学 2009
[8]新型锌铝镁合金镀层工艺及其耐蚀机理的研究[D]. 许红.山东大学 2009
[9]稀土元素对AZ91镁合金组织结构和腐蚀行为的影响[D]. 钟丽应.浙江大学 2008
[10]预处理对Al18B4O33w/6061复合材料表面稀土转化膜腐蚀行为的影响[D]. 唐莎巍.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3502832
【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－２处理时间与姉转化膜质量关系图??Ｆｉｇ．?２－２?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅ打?ｔｈｅ?ｔｒｅａｔｍｅｉｉｔ?ｔｉｍｅ?ａｎｄ?ｌ；ｈｅ?ｍａｓｓ??
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２．?４．?４钟转化膜生长过程组织成分变化??ＸＰＳ分析用来考察膜层成分和元素的存在形式。对样品进行宽能量范围扫描，??获取ＸＰＳ全谱图，如图２－６所示。图中横坐标代表结合能（ｅＶ），级坐标为相对强??度（ＣＰＳ）。首先对全谱进行定性分析，结合对照表首先鉴别出ＣＩＳ和Ｏｌｓ峰，接??着依次找出主峰Ｍｇｌｓ、Ｍｇ２ｐ和Ｃｅ３ｄ峰的位置。碳元素的存在推断是由于在处??理样品的过程中部分污染物附着在了样品表面。Ｃｅ３ｄ峰的存在表明姉参加了成膜??过程的反应，此外膜层表面还含有０和Ｍｇ等元素，这与ＥＤＳ分析一致。??Ｍ?注?ｉｓ｜??Ｏｋ?Ｃｅ３ｄ?Ｔ??ＣＩＳ??Ｉ?Ｍｇ２ｐ??Ｉ?一??１０?ｎｍｉ????Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ??０?２００?４００?６００?８００?１０００?１２００?１４００??Ｂｉｎｄｉｎ
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金铈转化膜在NaCl溶液中的腐蚀行为及腐蚀机理[J]. 雷黎,王昕,徐海港. 中国有色金属学报. 2015(01)
[2]镁合金表面防腐研究的前沿进展[J]. 沈骏,龚福宝,张涛,游国强,何培培. 功能材料. 2014(17)
[3]镁合金表面化学转化膜研究进展[J]. 金和喜,王日初,彭超群,冯艳,石凯,陈彬. 中国有色金属学报. 2011(09)
[4]添加剂作用下制备环境友好型铈基镁合金稀土转化膜(英文)[J]. 陈东初,吴建锋,梁奕清,叶树林,李文芳. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(08)
[5]热镀锌钢表面铈转化膜的表征与腐蚀电化学行为[J]. 吴海江,卢锦堂. 中国有色金属学报. 2011(05)
[6]无铬转化膜预处理提高AZ91D镁合金化学镀Ni-P的腐蚀性能（英文）[J]. J.SUDAGAR,连建设,陈晓明,朗鹏,梁亚琴. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(04)
[7]Organic-magnesium complex conversion coating on AZ91D magnesium alloy[J]. 陈晓明,李光玉,连建设. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(S2)
[8]镁合金表面稀土转化膜研究进展[J]. 郭毅,鲁彦玲,杜仕国. 表面技术. 2009(04)
[9]Post treatment of silane and cerium salt as chromate replacers on galvanized steel[J]. 孔纲,卢锦堂,吴海江. Journal of Rare Earths. 2009(01)
[10]镁合金双稀土转化膜及其耐蚀性能的研究[J]. 张丽丽,王桂香,董国君,郭艳. 材料保护. 2008(12)
博士论文
[1]镁合金环保型化学转化膜制备及其性能研究[D]. 高焕方.重庆大学 2011
[2]热浸镀锌层表面硅酸盐转化膜的研究[D]. 袁美蓉.华南理工大学 2011
[3]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]. 陈晓明.吉林大学 2010
[4]电镀锌稀土转化膜工艺及机理研究[D]. 章江洪.昆明理工大学 2010
[5]Cf/Al复合材料表面稀土膜的表征及耐蚀特性研究[D]. 王春雨.哈尔滨工业大学 2008
[6]镁合金表面无铬化学转化处理新技术研究[D]. 赵明.华中科技大学 2006
[7]镁合金锌系复合磷化膜成膜机理、微观结构及性能的研究[D]. 牛丽媛.吉林大学 2006
硕士论文
[1]纳米二氧化铈复合粉体的制备及屏蔽紫外线性能研究[D]. 吕英帅.山东师范大学 2011
[2]铝基超疏水表面制备方法研究[D]. 窦庆乐.大连理工大学 2010
[3]镁合金稀土转化膜结构与耐腐蚀性能研究[D]. 尚庆波.哈尔滨工业大学 2010
[4]铝管表面复合钝化及防腐性能研究[D]. 肖围.中南大学 2010
[5]热镀锌层上钼酸盐转化膜、硅烷膜及钼酸盐/硅烷复合膜的研究[D]. 张双红.华南理工大学 2010
[6]热浸镀锌层钛盐转化膜的研究[D]. 姜瑞.华南理工大学 2010
[7]镀锌钢板稀土钝化及其改性研究[D]. 彭天兰.中南大学 2009
[8]新型锌铝镁合金镀层工艺及其耐蚀机理的研究[D]. 许红.山东大学 2009
[9]稀土元素对AZ91镁合金组织结构和腐蚀行为的影响[D]. 钟丽应.浙江大学 2008
[10]预处理对Al18B4O33w/6061复合材料表面稀土转化膜腐蚀行为的影响[D]. 唐莎巍.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3502832
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