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镁合金磷化处理及其耐蚀性研究

周勇

  作为一种金属结构材料,镁合金具有密度低、比强度高和可回收利用等优异的性能。但是,由于镁合金化学性质活泼且电极电位较低,所以其在使用过程中极易发生腐蚀,这一点严重地限制了镁合金的广泛应用。镁合金常用的保护方法有阳极氧化、表面化学转化膜、金属涂层和激光表面处理,其中表面化学转化膜由于具有成本低廉、操作工艺简单和绿色环保等优点而倍受青昧。在本论文中,通过研究得到了一个镁合金表面磷酸盐转化处理配方及其适用的工艺参数,通过浸泡实验、电化学极化曲线和电化学阻抗谱对磷化处理后镁合金在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性进行了研究,采用扫描电子显微镜、电子能谱和X射线衍射对磷化处理后镁合金表面磷化膜的形貌结构、化学组成和相组成进行了表征。主要结论如下: 1.磷化处理配方和工艺参数 确定并优化了镁合金磷化处理的配方和工艺参数,得到的磷化配方为:ZnO2.0g/L、H_3PO_412.0g/L、NaF1.0g/L、Na_2C_4H_4O_64.0g/L、NaNO_36.0g/L,此配方适用的最佳磷化时间为20min,最佳磷化温度为45℃。 2.磷化膜的形貌结构、化学组成和相组成 磷化膜在扫描电镜下观察呈多孔连续的针尖状结构,电子能谱分析表明磷化膜主要由Zn、Mg、P、Al和O等元素组成,X射线衍射分析表明磷化膜中含有Zn_3(PO_4)_2、Zn_2Mg(PO_4)_2、Zn和AlPO_4等四种物质相。 3.磷化处理后镁合金在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性 磷化处理后的镁合金在3.5%NaCl溶液中表现出较好的耐蚀性,镁合金的腐蚀电流密度由磷化前的9.0×10~(-5)A/cm2下降到磷化后的3.0×10~(-5)A/cm~2;镁合金在0.01Hz下的阻抗值由磷化前的1.1×10~2·cm~2上升到磷化后的1.2×10~4·cm~2。 4.添加剂对磷化处理后镁合金耐蚀性的影响 焦磷酸钠、乙二胺四乙酸和氨基三亚甲基膦酸三种添加剂在配方中的加入对磷化处理后镁合金耐蚀性的影响不同,添加焦磷酸钠磷化处理后的镁合金耐蚀性得到最大提高,其原因在于:焦磷酸钠的加入使得磷化处理后镁合金表面磷化膜的结构和组成发生了显著的变化。……   
[关键词]:镁合金;磷化处理;耐蚀性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:北京化工大学2012年