Electrochemical performance and corrosion resistance of Zn-Ai pseudo-alloy coatings in chlorine ion-containing environment

采用盐雾试验和电化学阻抗谱测试技术研究了纯锌和锌铝伪合金涂层在含氯离子环境中的腐蚀行为和电化学特性,通过扫描电镜、X射线物相分析等手段研究了原始涂层及腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物的相结构,并对两种涂层的腐蚀机理进行了初步的探讨．随着盐雾时间的增加,纯锌涂层表面逐渐生成疏松多孔的胞状腐蚀产物层,主要腐蚀产物为Zn5（OH）8-Cl2H2O、ZnO和Zn5（CO3）2（OH）6,盐雾试验达到768h后腐蚀产物层局部区域发生龟裂．锌铝伪合金涂层表面生成致密的腐蚀产物层,主要为Zn5（OH）8C12H2O、Zn0.71A10.29（OH）2（CO3）0.145·xH2O及ZnAl2O4．电化学阻抗谱测试结果表明：随着盐雾时间的延长,两种涂层的电荷转移电阻均逐渐增大,但锌铝伪合金涂层的阻抗要明显大于纯锌涂层,表现出了更好的耐蚀性．     

热喷涂制备ZnAl涂层防腐性能研究

以锌粉和铝粉为原料,采用热喷涂工艺在A3钢板上制备TJPTZA1、TJPTZA2、TJPTZA3和TJPTZA4涂层.研究了不同涂层以及纯锌、纯铝抵抗海水的腐蚀能力.采用盐雾分析法分析不同涂层的耐腐蚀程度,采用高倍显微镜观察不同腐蚀时间的薄膜表面形貌.结果表明:TJPTZA2、TJPTZA3的耐腐蚀性好于Al和Zn,认为是锌铝合金热喷涂层中的锌铝原子相互作用减缓了氯离子等物质的腐蚀.     

电弧喷涂Zn-Al-Mg-La-Ce涂层的耐腐蚀性能

采用电弧喷涂法制备Zn-Al-Mg-La-Ce涂层,通过盐雾试验对涂层进行腐蚀,利用能谱分析、X射线衍射分析、扫描电镜观察、极化曲线以及电化学阻抗谱等手段对腐蚀前后的Zn-Al-Mg-La-Ce涂层进行了研究.结果表明:实验制备的Zn-Al-Mg-La-Ce涂层具有较好的自封闭效果,组织致密,在腐蚀过程中表面的微观孔隙能够被自身的腐蚀产物有效堵塞,涂层表面形成的致密腐蚀产物层能够阻止腐蚀的进一步发生.因此,Zn-Al-Mg-La-Ce涂层具有优异的耐蚀性能.     

Cl-作用下2A12铝合金在大气环境中腐蚀初期的微区电化学行为

用扫描开尔文探针(SKP)和局部电化学交流阻抗(LEIS)技术,研究了2A12铝合金在盐雾腐蚀实验早期阶段的腐蚀行为和电化学过程.结果表明,盐雾实验初期,铝合金表面出现点蚀坑,Cl-对铝合金腐蚀有显著的加速作用,随盐雾时间延长,点蚀扩展.扫描开尔文探针的测试结果显示,在盐雾腐蚀过程的初期,金属表面阴极区和阳极区不断发生变化,呈现局部腐蚀的特征.随着盐雾时间的延长,试样表面电位逐步正移,并出现明显的阴极区和阳极区.局部电化学交流阻抗的测试结果表明,试样表面的局部电化学阻抗随盐雾时间的延长而有所增加,但分布较为分散.这说明在腐蚀过程的初期,2A12铝合金表面不断生成腐蚀产物,对腐蚀反应产生阻碍作用.     

钴对热浸镀锌层耐腐蚀性的影响

通过5 wt%NaCl溶液浸泡腐蚀实验和电化学极化实验测量了热浸锌镀层的腐蚀速率和极化曲线,采用光学显微镜、扫描电镜SEM观察了镀层腐蚀后表面的显微组织,初步探讨了腐蚀机理.研究结果表明:锌浴中加入钴的合金镀层抗腐蚀能力要强于纯锌浴镀层;在盐水腐蚀溶液中,锌镀层能够阻滞腐蚀保护基体的主要原因,是牺牲阳极锌和在镀层表面形成了一层由ZnO和ZnCl2.4Zn(OH)2组成的钝化膜;当锌浴中添加适量钴元素后,在镀层中会形成富钴层,可以阻碍镀层的腐蚀,也有利于稳定腐蚀初期生成的Zn(OH)2或ZnCl2.4Zn(OH)2,降低腐蚀电流,提高镀层的耐腐蚀性能.     

柠檬酸对镧盐转化膜耐蚀性和自愈性的影响

将热镀锌钢分别浸入添加和不添加柠檬酸的镧盐钝化液中,在镀锌钢表面获得柠檬酸改进型镧盐转化膜和常规镧盐转化膜.用中性盐雾(NSS)试验、塔菲尔极化和电化学阻抗谱研究了这些试样的耐蚀性能,并对带划痕的柠檬酸改进型和常规镧盐膜层试样进行NSS腐蚀,用扫描电子显微镜和能谱仪观察分析了腐蚀过程中划痕表面的组织形貌和化学成分.结果表明:柠檬酸的加入显著提高了镧盐转化膜的耐蚀性能,并使膜层具备自愈性;腐蚀过程中,划痕附近的柠檬酸镧溶解产生La3+和柠檬酸根离子,从膜层中扩散迁移至划痕处,形成新的由Zn、O、La、C元素组成的保护膜,从而抑制了划痕处锌的腐蚀.     

镁锌铝三元水滑石的合成与结构分析

用成核-晶化隔离法制备了镁锌铝三元水滑石.通过X射线粉末衍射、原子吸收光谱和差热分析等手段表征了镁铝二元水滑石、锌铝二元水滑石、镁锌铝三元水滑石的结构,给出3种水滑石的化学通式分别为Mg0.71Al0.29(CO3)0.15(OH)2*mH2O、Zn0.50Al0.50(CO3)0.25(OH)2*mH2O、Mg0.37 Zn0.24Al0.39(CO3)0.20(OH)2*mH2O.在M2+/M3+摩尔比相同的情况下,Mg2+比Zn2+更易进入层板.     

镀锌层无铬硅酸盐彩色钝化成膜机理及性能

针对镀锌层可显著提高钢铁零件的耐蚀性能,但在潮湿的环境中其表面易被腐蚀产生白锈,从而失去对基体的保护作用的问题,制备了A3钢镀锌层表面的无铬硅酸盐彩色钝化膜,以进一步提高其耐蚀性能,并使用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、中性盐雾试验和电化学工作站,研究了膜层的组分、成膜的过程及耐蚀性能.研究结果表明:钝化膜的主要成分为Zn4Si2O7-(OH)2·2H2O,Si O2,Zn O和Zn(OH)2,其中性盐雾试验出白锈时间能够达到75 h,与市场上广泛应用的三价格(Cr3+)钝化膜相当.     

激光淬火对Cr12MoV钢渗硼层盐雾腐蚀和电化学腐蚀的影响

利用热浸渗法在Cr12MoV钢表面制备一层渗硼层,对其进行CO_2激光淬火处理。采用电子扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X线衍射仪(XRD)分析渗硼层盐雾腐蚀前后表面形貌、化学元素组成和物相,考察激光淬火前、后渗硼层盐雾腐蚀性能。通过电化学工作站测试激光淬火前后试样自腐蚀电位、电流密度和腐蚀速率等腐蚀特性,讨论激光淬火对电化学腐蚀的影响机理。研究结果表明:渗硼后表面产生许多孔隙,激光淬火消除这一缺陷。盐雾腐蚀后渗硼层产生间隙腐蚀,主要腐蚀产物为γ-FeO(OH)和Fe_3O_4,激光淬火试样只出现少量点蚀和细微裂纹,钝化膜由Fe_3O_4和α-FeO(OH)组成。激光淬火后渗硼层自腐蚀电位未发生变化,但激光淬火后自腐蚀电流密度下降11%,电化学腐蚀性能得到明显的改善。     

水性硅酸盐富锌涂层的SEM/EDS研究

利用自制的不同模数(SiO2/K2O摩尔比)硅酸钾溶液与锌粉复配制备成系列模数硅酸盐富锌涂料.采用场发射电子显微镜(SEM)研究了碳钢上水性硅酸钾富锌涂层在质量分数为3.5%NaCl溶液中腐蚀形貌的变化,分析了水性硅酸钾溶液的模数对涂层结构及其防腐蚀性能的影响.采用能谱仪(EDS)测定了涂层在浸泡前及不同浸泡时期表面组成的变化,并据此分析了腐蚀产物对涂层结构和涂层防腐蚀性能的影响.结合腐蚀产物的X-ray衍射图谱(XRD)分析了腐蚀产物的组成.研究结果表明:水性硅酸钾溶液模数的增加有利于提高Zn粉颗粒间的粘接形成致密的富锌涂层.使用过程中该涂层的腐蚀产物能够增强涂层对腐蚀介质渗透的屏蔽效应,并与涂层中Zn粉对基材的阴极保护产生协同作用.     

电压对纯镁微弧氧化膜层电化学腐蚀行为的影响

采用循环伏安(CV)、动电位极化(Tafel)和电化学阻抗谱(EIS)技术、结合纯镁微弧氧化膜微观形貌,研究电压对膜层电化学腐蚀行为的影响.结果表明:电压对膜层耐蚀性影响显著,随着电压升高,膜层耐蚀性增强,这是因为较厚的膜层厚度为抵御腐蚀介质的侵蚀提供了良好的物理屏障.在整个腐蚀试验过程中,高电压下制备的膜层经历三个阶段:腐蚀介质逐渐渗入膜层,腐蚀介质渗透膜层到达膜基面侵蚀基体,腐蚀产物填充微孔和微裂纹等缺陷.相比而言,低电压下制备的膜层随着浸泡时间的延长,膜层外部疏松层和内部致密层的电阻均逐渐减小,致使耐蚀性降低,最终膜层完全失效.     

Mg对Galvalume镀层微观结构、耐蚀性和成形性的影响

利用扫描电镜、X射线衍射仪、电化学测试和杯突试验研究了Mg(质量分数15%)对Galvalume(Zn-55Al-16Si)镀层微观结构、耐蚀性和成形性的影响.扫描电镜和X射线衍射仪检测结果显示,添加Mg后在Zn-55Al-16Si-15Mg镀层的枝晶间区出现了MgZn2相;腐蚀产物的微观形貌显示Mg能减少镀层腐蚀产物中的裂纹,并提高其致密性.电化学检测结果显示,Zn-55Al-16Si-15Mg镀层的腐蚀速度仅为Galvalume的341%,因此Mg能显著地提高Galvalume镀层的耐蚀性;MgZn2作为强化相,强化了镀层的枝晶间区,减少了成形杯弯曲外表面的微裂纹,显著地提高了Galvalume镀层的成形性.     

热浸Zn-Ti合金镀层的显微组织与耐蚀性能

为了抑制热镀锌过程中因含硅活性钢引起的镀层超厚生长,本文采用在纯锌浴中加Ti的方法,研究了0.09%Si钢在含低于0.1%Ti的几种锌浴中热浸镀获得的组织,并采用盐雾腐蚀,电化学极化以及X射线光电子能谱等方法,研究了Zn和Zn-Ti镀层的耐蚀性能。结果表明,随着锌浴中Ti含量的增加,Ti对ζ相生长的抑制作用增强,合金层厚度逐渐减薄,Ti能有效地抑制含硅活性钢镀层的超厚生长。当Ti含量大于0.05%时,镀层中出现Γ2粒子。Zn-Ti合金镀层在5%NaCl溶液中发生自发腐蚀的倾向小于Zn镀层,其极化电阻增大,腐蚀电流密度减小,耐蚀性能提高。Zn-Ti镀层表面形成的氧化膜由ZnO 和TiO2组成。锌钛合金镀层的耐腐蚀性能优于纯锌镀层是由于在镀层表面形成了更加稳定的TiO2膜。     

Corrosion behavior and mechanism of the automotive hot-dip galvanized steel with alkaline mud adhesion

The corrosion behavior and mechanism of hot-dip galvanized steel and interstitial-free (IF) substrate with alkaline mud adhesion were investigated by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and linear polarization. The results show that non-uniform corrosion occurs on the galvanized steel and IF substrate during 250 h with the mud adhesion. The corrosion products on the galvanized steel are very loose and porous, which are mainly ZnO, Zn₅(OH)₈C₁₂·H₂O and Zn(OH)₂, and Fe-Zn alloy layer with a lower corrosion rate is exposed on the galvanized steel surface; however, the corrosion products on IF substrate are considerably harder and denser, whose compositions of rust are mainly FeOOH and Fe₃O₄, and several pits appear on their surface. The results of continuous EIS and linear polarization measurements exhibit a corrosion mechanism, that is, under activation control, the charge transfer resistances present different tendencies between the galvanized steel and IF substrate; in addition, the evolution of linear polarization resistances is similar to that of charge transfer resistances. The higher contents of dissolved oxygen and Cl- ions in the mud play an important role in accelerating the corrosion.     

微弧氧化对7050铝合金腐蚀行为的影响

采用微弧氧化(MAO)技术在7050铝合金表面制备了陶瓷膜层,运用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)表征陶瓷膜微观结构,采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和慢应变速率拉伸试验(SSRT)研究了微弧氧化膜对7050铝合金在3.5%(质量分数)NaCl水溶液中腐蚀和应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响.结果表明:微弧氧化膜层由表面疏松层与内部致密层组成,表面疏松层主要由Al2O3组成,内部致密层由氧化铝与铝烧结而成.微弧氧化膜层可以有效抑制7050铝合金表面的腐蚀萌生及明显降低腐蚀速率,且使7050铝合金的应力腐蚀敏感性出现显著下降.     

Effect of nano-SiC particles on the corrosion resistance of NiP-SiC composite coatings

NiP-SiC (≈1 1wt% P) composite coatings were electroplated in a Brenner type plating bath. The coatings had amorphous nano-phase composite structure. Direct current and alternating current electrochemical tests were carried out on such coatings in a 3.5wt% solution of NaCl to evaluate their corrosion resistance. The potentiodynamic polarization, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) tests, and exposure experiments all show that the corrosion resistance of NiP-SiC coatings first increases and then decreases when the SiC content increases, but the corrosion resistance of NiP-SiC composite coating is better than that of amorphous NiP coatings.