鋁合金鉻酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的六價(jià)鉻酸鹽表面技術(shù)成本低、工藝簡單、應(yīng)用廣泛,而且膜層質(zhì)量優(yōu)良,高于其它的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜,但是它的膜層和廢液中含高毒性的重金屬離子Cr6+。在環(huán)保要求日益嚴(yán)格的形勢之下,它必然被低毒或無毒的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)所取代。三價(jià)鉻酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)的毒性只有六價(jià)鉻處理工藝的1％,膜層性質(zhì)與六價(jià)鉻酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜相似,是最理想的替代技術(shù)之一。稀土元素的電子結(jié)構(gòu)特殊,化學(xué)活性很強(qiáng),它在金屬表面處理的應(yīng)用越來越廣泛,在化學(xué)轉(zhuǎn)化膜方面多用于細(xì)化膜層結(jié)晶晶粒

2、,改善金屬的防護(hù)性能,是一種優(yōu)良的促進(jìn)劑。
　　 本文通過開路電位-時(shí)間曲線、電流-時(shí)間曲線、掃面電鏡SEM、動態(tài)極化曲線和交流阻抗圖譜充分認(rèn)識了傳統(tǒng)六價(jià)鉻酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的成膜過程、成膜機(jī)理以及其防護(hù)性能,并且選取不同含量(0-60mg/L)的稀土添加劑CeCl3、LaCl3、YCl3,研究了不同稀土氯化物對六價(jià)鉻酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的影響。在六價(jià)鉻酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的研究基礎(chǔ)上,提出和優(yōu)化三價(jià)鉻酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)的配方和工藝條件,討論了

3、其成膜過程和防護(hù)性能。
　　 正交試驗(yàn)確定六價(jià)鉻酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜制備的最佳配方和工藝條件為:CrO33.5g/L、NaF1.2g/L、K2Cr2O71.2g/L、pH值2.0、處理溫度40℃,成膜處理時(shí)間5min。六價(jià)鉻酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的成膜過程是一個(gè)電化學(xué)的反應(yīng)過程,整個(gè)時(shí)間很短,大約200s就可以完成成膜過程。它的膜層表面疏松多孔,存在裂紋,主要是水合三氧化鋁和三氧化鉻的固態(tài)沉積物,就是這層固相隔離層提高了鋁合金的防護(hù)性能。部分

4、Cr6+可能被束縛在膜層中,當(dāng)膜層微小破損時(shí),起自我修復(fù)作用。
　　 交叉比較了不同含量(0-60mg/L)的稀土添加劑CeCl3、LaCl3、YCl3對鉻酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的影響,研究發(fā)現(xiàn)稀土元素的加入對鋁合金的成膜時(shí)間影響不大,但是它可以使膜層更加均勻、致密,在3.5％NaCl溶液中的腐蝕電位Ecorr升高,腐蝕電流icorr降低,而且添加40mg/l CeCl3對改善膜層的微觀結(jié)構(gòu)和防護(hù)性能效果最佳。
　　 優(yōu)化三價(jià)鉻