AZ91D镁合金表面环保型钙系磷化膜的制备及其耐蚀性

采用化学转化处理的方法,在AZ91D镁合金的表面制备了均匀致密的钙系磷化膜,其中磷化液配方中不含铬、氟及亚硝酸盐等对环境有害的离子.通过场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了磷化时间及温度对磷化膜结构和相组成的影响.结果表明：磷化时间为20 min,磷化温度为40℃时,所得到的磷化膜的致密性和均匀性较好.与空白基体相比,经磷化处理后的镁合金在3.5 ％NaCl溶液中的耐腐蚀性能明显提高.     

镁合金表面的锌系磷化及阴极电泳

采用在磷化液中添加Ce（NO3）3及腐蚀抑制剂的方法,在镁合金表面制备了均匀致密的锌系磷化膜,在磷化膜上进行阴极电泳处理制备的涂层具有良好的附着力和耐蚀性．在磷化液中加入稀土添加剂可使锌系磷化膜致密无裂纹,磷化膜在阴极电泳和烘烤固化过程中的失重率较低．当磷化液中Ce（NO3）3的质量浓度为1．5g／L时,磷化膜的组织最致密,电泳漆膜的附着力和耐蚀性也最好．在镁合金的锌系磷化膜上沉积20μm阴极电泳涂层,耐盐雾腐蚀时间可达720h以上,沉积35μm阴极电泳涂层时,耐盐雾腐蚀时间可达1000h以上．试验结果表明,“稀土锌系磷化＋低温阴极电泳”工艺适合于镁舍金的表面防腐处理。     

高耐蚀性锌锰系磷化液的研究及磷化膜电化学分析

应用正交实验优化碳钢磷化配方,制备的锌锰系磷化液沉渣少,性能稳定.磷化后的试片无需后处理,CuSO4点滴时间超过600 s,0.5 mol*L-1 中性NaCl水溶液中浸渍时间超过24 h,膜层耐蚀性远优于国家标准,厚度(25 μm)也符合要求.同时采用电化学阻抗(EIS)和塔菲尔曲线(Tafel)分析磷化膜耐蚀性,并与常规分析方法进行比较.结果表明,EIS和Tafel曲线分析能准确表征磷化膜的耐蚀性,且与盐水浸渍试验结果一致,可以减少使用常规方法引入的人为误差.     

医用可降解镁合金表面磷酸盐涂层研究进展

综述了医用镁合金表面磷酸盐涂层的制备工艺和特点,主要介绍了医用镁合金表面几种Ca-P(包括二水磷酸氢钙、磷酸三钙和羟基磷灰石)转化涂层及其(F、Sr和Ce)元素掺杂涂层的腐蚀性能和生物学特性,并简要提出了医用可降解镁合金表面磷酸盐转化膜工艺涉及的环境、工艺稳定性问题和研发策略。     

镁合金在大气中的腐蚀行为及其表面防护技术

镁合金由于密度小,比强度高,作为结构材料在汽车工业和电子产品领域受到广泛关注。限制镁合金进一步扩大应用的主要障碍是其差的耐腐蚀性能。镁合金主要的服役环境是在大气条件下,大气湿度、腐蚀性污染物是影响镁合金腐蚀的主要因素。在含有氯化物的环境中,镁合金呈现强的腐蚀敏感性。对于镁合金在大气环境下的腐蚀行为及其研究进展进行了综述。为了提高镁合金的耐腐蚀性能,在镁合金表面覆盖防护性膜层是有效方法。介绍了化学转化膜、阳极氧化膜、金属镀层等几种典型的镁合金表面防腐蚀处理方法。由于六价铬致癌,传统的铬酸盐表面处理工艺逐渐被限制和取缔。开发环境友好型的镁合金表面腐蚀防护技术并在工程上应用是发展趋势。     

金属拉丝用低温快速磷化处理工艺研究

针对PC钢绞线用热轧盘条在线生产中对其焊接区表面拉丝性能的要求,开发了一种低温快速磷化处理工艺与配方,探讨了磷化液中组分及磷化工艺对磷化膜质量的影响,并对磷化膜有关性能进行了测试.结果表明,低温快速磷化处理液的组成:Zn(H2PO4)2·2H2O为55～65g/L、Zn(NO3)2·6H2O为70～85g/L、浓H3PO4为5mL/L、氧化剂NaNO2加入量为0.2～0.4g/L;经40℃、10min的快速磷化处理后, 获得的磷化膜膜重大于10g/m2,结晶细小致密,与基体结合力强.     

新型环保镁合金微弧氧化复合电解液体系的优化

用正交实验法对新型环保硅酸盐-钨酸盐复合体系镁合金微弧氧化电解液进行优化处理,研究了电解液中各个组分对膜层外观形貌和周腐蚀率的影响,得到了最佳的溶液配方,并对最佳配方得到的微弧氧化陶瓷层的表面和截面形貌以及电化学腐蚀性能进行了分析。结果表明:最佳的硅酸盐-钨酸盐复合体系溶液配方为硅酸钠(Na2SiO3)15g/L、钨酸钠(Na2WO4)2g/L、氢氧化钠(NaOH)3g/L、甘油8mL/L,此时膜层具有最优的综合性能。     

镁合金表面复合膜的制备及其耐蚀性

利用溶胶凝胶技术在镁合金微弧氧化膜表面制备SiO2溶胶凝胶膜形成复合膜层.通过扫描电镜和能谱测试,分析膜层的表面形貌和成分.采用动电位极化曲线测试研究不同条件下复合膜的电化学性能.研究结果表明:SiO2溶胶凝胶膜的最佳沉积条件为浸涂次数3次,浸泡时间1 min,干燥温度80～100℃,干燥时间8h,固化温度170℃,固化时间1h.溶胶凝胶膜能够有效地封闭镁合金表面微弧氧化膜的微孔,形成均匀且较为致密的复合膜层.动电位极化曲线结果表明:复合膜比微弧氧化膜和镁合金基体具有更正的腐蚀电位(Ecorr)、更低的腐蚀电流密度(icorr)和更大的线性极化电阻(Rp),说明微弧氧化镁合金沉积溶胶凝胶膜后耐腐蚀性能有显著地提高,复合膜对AZ91D镁合金具有良好的防腐蚀作用.     

镁合金的等离子体电解氧化工艺优化及膜的耐腐蚀性

为优化AZ31镁合金的等离子体电解氧化工艺,并对制得的陶瓷膜的耐腐蚀性能进行电化学动力学研究.利用四因素(Na_2SiO_3浓度、KOH浓度、电解氧化电压和电解氧化时间)、三水平的田口方法优化工艺条件,并采用动电位极化曲线扫描评价AZ31镁合金等离子体电解氧化陶瓷膜的耐腐蚀性能.结果表明:该陶瓷膜的耐腐蚀性能受田口正交矩阵中各水平的影响显著,KOH质量浓度对耐腐蚀性能的影响最大;耐腐蚀性能的最优实验参数为:Na_2SiO_3质量浓度20g/L,KOH质量浓度4g/L,电解氧化电压300V和电解氧化时间40min.     

如何提高磷化膜的质量

昌河1986年开始批量生产汽车，磷化表面处理从一元锌系磷化到三元锌、镍、锰系的转变。由于新磷化药剂的使用，使磷化膜P比提高到0．9以上，提高了磷化膜的耐碱性。使电泳臻膜的耐盐雾性增强，减少了漆膜裂纹处发生的腐蚀。本文就昌铃涂装生产线现有的生产条件下阐述如何提高磷化膜的质量。分别从涂装工艺及前处理设备等方面对影响磷化膜的因素进行分析和讨论，并提出提高磷化膜质量的方法。在汽车涂装生产中，为了延长漆膜的耐盐雾性，普遍采用磷化处理作为油漆前的表面处理，磷化膜质量的好坏直接影响着涂装质量。     

镁合金表面制备硅掺杂类金刚石膜的性能研究

将无铬化学转化新工艺与射频等离子化学气相沉积（PECVD）技术相结合,先在镁合金表面生成一层多孔结构、附着力高的化学转化膜作为过渡层,再采用PECVD技术低温沉积一层硅掺杂类金刚石（Si-DLC）薄膜复合涂层。扫描电子显微镜和拉曼光谱图分析证实,获得的薄膜由sp2和sp3键杂化的碳硅氢化合物呈层状堆积而成,薄膜均匀、平整致密;制备的薄膜为典型的类金刚石结构。原子力显微镜直观地观察到,掺杂硅的类金刚石薄膜比未掺杂的平整致密。当硅含量达到20%时,得到的DLC薄膜最为平整致密,无铬化学转化膜层均被含硅的DLC薄膜覆盖。性能测试实验表明,将化学转化膜作为中间过渡层并采用PECVD沉积含硅的DLC薄膜明显提高了镁合金基体与其的结合强度,同时也大幅度提高了镁合金的耐磨、耐高温和耐蚀性。     

AM60镁合金上两种化学镀镍方法及镀层耐蚀性比较

研究了两种在AM60镁合金上化学镀镍的方法,结果表明，在硫酸镍为主盐的溶液中和在碱式碳酸镍为主盐的溶液中，在AM60镁合金表面均可沉积出化学镀镍层．从硫酸镍溶液中沉积出的Ni-P合金镀层与从碱式碳酸镍溶液中沉积的镀层相比，磷含量更高，晶粒更为细小，镀层更均匀致密．动电位极化曲线测试结果表明，两种镀层自腐蚀电位均接近-0．4V（SCE），硫酸镍体系化学镀镍层钝化区间更为明显，耐蚀性能更为优异．     

In-vitro assessments of micro arc oxidized ceramic films on AZ31 magnesium implant : Degradation and cell-surface response

In this research,phosphate and silicate based ceramic flms were synthesized via micro arc oxidation(MAO) method on the surface of the magnesium alloy.With the aim of orthopedic application of these coatings,corrosion behavior of them was investigated by potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy in simulated body fuid(SBF) environment.The results indicated better corrosion resistance of the phosphate flm compared to the silicate flm.Moreover,based on immersion tests,less pH and weight changes were obtained for the phosphate coating.Osteosarchoma(G292) Cell response of the coated specimens showed better cell morphology on the surface of the phosphate flm than silicate flm after 6 and 24 h of culture.This was related to the more surface roughness and less degradation rate of the phosphate flm compared with silicate coating.     

Mg-2.4Nd-0.5Sr-0.3Zr生物镁合金表面耐蚀抑菌层的制备与表征

以AgNO_3溶液为介质,采用水热法在Mg-2.4Nd-0.5Sr-0.3Zr生物镁合金表面制备具有抗菌性能的耐蚀膜层,通过XRD、SEM、EDS等技术,对不同水热温度及时间条件下所制膜层的形貌及物相结构进行表征,结合电化学测试及抑菌试验,考察了水热条件对膜层耐蚀性和抗菌性能的影响。结果表明,Mg-2.4Nd-0.5Sr-0.3Zr合金表面膜层主要由层片状Mg(OH)_2和颗粒状Ag/Mg(OH)_2聚集混合组成,随着水热温度的升高及反应时间的延长,膜层厚度逐渐增加。电化学测试结果显示,膜层能有效改善合金的耐蚀性,且随着表面膜层厚度的增加,对应合金样品的耐蚀性增强。此外,经过水热处理制得的合金样品在金色葡萄球菌培养24h后,产生了明显的抑菌圈,表现出了良好的抗菌效果。     

电源参数及KF和SiC纳米颗粒对ZK60 镁合金微弧氧化膜的影响

对ZK60镁合金在硅酸盐体系、不同的电源参数情况下进行微弧氧化研究.通过实验分析,得到如下结果:微弧氧化时间对膜层的耐蚀性能有较大的影响.当膜层生长到一定厚度后,耐蚀性随微弧氧化时间的延长而变差;当电流较小时,膜层均匀,孔洞较小,当电流增大时,膜层粗糙,孔洞变大,并且容易产生裂纹;KF对镁合金微弧氧化膜层的生成有很好的促进作用,当加入KF为12g/L时,膜层厚度较没加KF增加一倍多,耐蚀性也得到很大提高.当F-浓度过高时,生成的膜层粗糙,而且容易脱落.在电解液中加入纳米SiC颗粒对微弧氧化膜层的厚度和耐蚀性无明显影响.     

SO2/CO2气体对纯镁及AZ91D合金的保护行为

为探究气体保护纯镁及镁合金免于氧化及燃烧的机制,研究了体积分数为3%SO2和97%CO2混合气体在非封闭熔化炉中对熔融纯镁及AZ91D合金的保护行为。借助具有能谱测定(EDS)的扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分别分析了熔融纯镁及AZ91D合金表面膜的显微组织、化学成分及相组成。结果表明:在680℃AZ91D合金表面膜密集连续,其厚度约为2μm,而纯镁表面膜厚度约为1μm,混合气体对AZ91D合金的保护效果优于纯镁。两种熔体表面膜由MgO、MgS及少量单质C相组成。除AZ91D表面膜含有少量Al外,两种表面膜均含有S、C、O及Mg元素。     

添加剂对AZ31B镁合金氧化膜性能的影响

在由NaOH、H3BO3、Na2B4O10组成的电解液中,研究了不同添加剂Na2SiO3和NaAlO2对AZ31B镁合金阳极氧化膜性能的影响.通过电压-时间曲线、Cass盐雾试验、SEM和动电位极化曲线等方法检测和观察阳极氧化膜性能和表面形貌.结果表明:两种阳极氧化膜表面均为多孔结构,电解液中添加Na2SiO3获得的氧化膜表面微孔分布均匀,孔径更小;与AZ31镁合金基体相比,其耐蚀性均有不同程度的提高,Na2SiO3添加后膜层的耐蚀性优于NaAlO2.     

消失模镁合金铸件的腐蚀行为

对消失模镁合金铸件的表面成分与耐腐蚀能力进行了研究，发现消失模镁合金铸件比其他铸造方法获得的铸件的耐腐蚀性更好．在50g／L的NaCl盐浴中腐蚀，聚苯乙烯(EPS)消失模镁合金试样的耐腐蚀性能比普通铸造得到的镁合金试样耐腐蚀性提高了约3倍．其主要原因是以EPS为模样的镁合金消失模铸造得到的铸件表面有一层MgO-Al2O3-SiO2-无定型C粒子等组成的薄膜，该薄膜对镁合金起到了保护作用．因此，消失模铸造非常适用于镁合金的成形。     

Surface characteristics and corrosion resistance of biodegradable magnesium alloy ZK60 modifi ed by Fe ion implantati on and deposition

The ZK60 magnesium alloy has been modified by Fe ion implantation and deposition with a metal vapor vacuum arc plasma source. The surface morphology, phase constituent and elemental distribution are determined by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffractometer and Auger electron spectroscopy. The results show that Fe thin film is deposited on ZK60 alloy and the corresponding thickness increases from 2.73 μm to 6.36 μm with increasing deposition time. A transition layer mainly composed of Mg, Fe and O elements is formed between Fe thin film and ZK60 substrate. The potentiodynamic polarization tests reveal that a high corrosion potential and a low corrosion current density are detected for the Fe deposited ZK60 alloy, indicating the improvement of corrosion resistance. The tensile deformation test indicates that the Fe deposited film on the ZK60 substrate can sustain 1% tensile strain without any cracks.     

AM60B镁合金微弧氧化膜的电化学腐蚀行为

在硅酸盐体系中对AM60B镁合金进行微弧氧化处理,采用循环伏安(CV)法、Tafel极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究膜层在3.5% NaCl介质中的电化学腐蚀行为.结果表明:AM60B镁合金经微弧氧化处理后,膜层耐蚀性得以显著提高.相比低电压下的膜层,高电压下获得膜层微孔略大,但微孔数量明显较少,厚度显著增加,这使得膜层在整个腐蚀过程中呈现了极强的电阻性和优异的耐蚀能力,甚至测试结束时腐蚀介质仍未渗透至膜基面,而低电压下处理得到的膜层,腐蚀介质已渗透至膜基面且侵蚀了基体.