電解黑色磷化膜制備及性能研究.pdf

1、電解磷化技術(shù)是指通過(guò)外加電流的方法將能量集中于試樣的表面，在試樣表面沉積一層穩(wěn)定的、不溶性的以磷酸鹽為主要成膜物質(zhì)的電解磷化膜。
　　 本實(shí)驗(yàn)以普通碳鋼為研究對(duì)象，采用單因素對(duì)比實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)了一種新型的鋅錳系電解磷化液，并通過(guò)正交試驗(yàn)和單因數(shù)實(shí)驗(yàn)對(duì)電解磷化液配方及工藝進(jìn)行了優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化出餉鋅錳系電解磷化配方：馬日夫鹽65 g/L；Zn(NO3)2·6H2O50g/L；NaF3.0 g/L；CuSO41.0 g/L；EDTA0.5g

2、/L；Ni(NO3)21.0g/L；OP-10適量。電解磷化工藝：磷化時(shí)間8-13 min，磷化溫度30-40℃，電流密度0.7-1.3 A/dm2，總酸度65-80點(diǎn)，游離酸度5-6點(diǎn)，酸比13-14。
　　 單因素對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加劑的加入能明顯改善電解磷化膜外觀黑度及膜層耐蝕性，通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)可知，優(yōu)化后的電解磷化膜由無(wú)規(guī)則的針狀形貌轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)則排序的鱗片狀形貌，且電解磷化膜的結(jié)晶均勻，致密。經(jīng)過(guò)電化學(xué)測(cè)試

3、，電解磷化膜的交流阻抗值明顯增加，腐蝕電流明顯變小，CuSO4點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)?zāi)臀g時(shí)間長(zhǎng)達(dá)300 s，采用X射線(xiàn)衍射儀(XRD)分析，電解磷化膜主要由Zn3(PO4)2、Fe(H2PO3)3、Mn(HPO4)·3H2O、Mn3(PO4)2組成。
　　 為提高電解磷化膜的耐蝕性能，研究了在電解磷化液中添加不同納米粉體(A12O3、TiO2、Fe粉和Ti粉)對(duì)電解磷化膜性能的影響。電解磷化液中添加不同粉體后，對(duì)電解磷化工藝影響很大，實(shí)驗(yàn)確定

4、添加納米粉體后電解磷化的工藝為：磷化時(shí)間10-15min，磷化溫度30-40℃，電流密度1.5-2.0 A/dm2，總酸度83-91點(diǎn)，游離酸度9-11點(diǎn)，酸比8-9。
　　 采用加速腐蝕試驗(yàn)、電化學(xué)測(cè)試技術(shù)、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線(xiàn)衍射儀(XRD)對(duì)經(jīng)過(guò)納米粉體修飾的電解磷化膜性能進(jìn)行了分析。
　　 結(jié)果表明，加入的幾種納米粉Al2O3、TiO2、Fe粉和Ti粉對(duì)電解磷化膜表面的結(jié)晶形貌，耐蝕性均有影響，其中添