LY12铝合金表面钛盐转化膜研究

摘要

铬酸盐转化膜技术是铝及其合金表面处理最常用的方法，由于铬酸盐对人体毒性大，对环境污染严重，目前已被全世界禁止使用。因此，工业上迫切需要绿色环保的铝合金表面无铬转化膜技术。钛与铬的化学性质非常相似，具有较高的反应活性，很容易与氧发生反应生成耐蚀性好的钛氧化物。因此，本文分别采用绿色环保的硫酸氧钛和钛酸钾为主盐在LY12铝合金表面进行钛盐化学转化膜的制备与性能研究。 在以硫酸氧钛为主盐的钛盐转化膜的研究中，采用单因素试验法确定LY12铝合金表面钛盐转化膜成膜条件为：TiOSO40.5g/L，NaF0.3g/L，pH5.0，温度20oC，磁力搅拌器（180r/min）搅拌反应10 min。转化处理后的LY12铝合金耐中性盐雾时间达到120h。极化曲线测试结果表明LY12铝合金经转化处理后，铝合金的自腐蚀电流密度由裸片的1.158×10-6A·cm-2下降到8.753×10-7A·cm-2，铝合金的耐蚀性增强。为了降低反应时间长对铝合金基体中Cu元素溶出对转化反应的影响，在高温、短时间条件下对LY12铝合金表面钛盐转化膜采用NaHCO3、H2O2进行了改性研究。结果表明，在85℃，磁力搅拌（180r/min）搅拌反应30s和TiOSO40.5g/L，NaF0.5g/L， NaHCO30.1g/L，双氧水（30mass%）0.8ml/L，pH为4.0的条件下，制备的转化膜耐盐雾时间达到96h，自腐蚀电流密度由裸片的1.158×10-6 A·c m-2下降到转化处理后的9.352×10-7A·cm-2，铝合金耐腐蚀性能有所提高。 在以钛酸钾为主盐的钛盐转化膜的研究中，成膜条件为温度80℃，钛酸钾6 g/L， NaF4g/L，NaHCO30.2g/L，pH为4.9，磁力搅拌（180r/min）搅拌反应30s制备的转化膜中性盐雾时间达到96h。极化曲线测试结果表明，LY12铝合金经转化处理后，铝合金的自腐蚀电流密度由裸片的1.158×10-6A·cm-2下降到7.068×10-7A·cm-2，下降了约40%。紫外光照射有利于提高转化膜的耐蚀性能。 扫描电镜、E DS分析结果表明两种钛盐制备的转化膜均为无定形结构，薄层很薄，膜层主要由Ti、Al、O、C u等元素或钛、铝氧化物组成。膜层与金属基体结合良好。

目录

声明

第一章 绪论

1.1课题背景与研究意义

1.2铝

1.3铝合金性质及其用途

1.4铝合金的腐蚀

1.5 铝合金表面处理技术

1.6化学转化膜处理技术

1.7选题思路与研究内容

第二章 实验部分

2.1实验材料

2.2实验仪器

2.3 实验药品

2.4 工艺流程

2.5转化膜性能评价

第三章 LY12铝合金表面以TiOSO4为主盐的钛盐转化膜耐腐蚀性研究

3.1转化液组分对转化液成膜及膜层耐腐蚀性能的影响

3.2工艺条件对转化液成膜及膜层耐腐蚀性能的影响

3.3转化膜性能评价

3 . 4 碳酸氢钠对L Y12铝合金表面钛盐转化膜耐蚀性改性研究

3.5双氧水对成膜及膜层耐腐蚀性的影响

3.6 转化膜的性能评价

3.7成膜机理分析

3.8小结

第四章 LY12铝合金表面以钛酸钾为主盐的钛盐转化膜耐腐蚀性研究

4.1 转化液组成对成膜反应的影响

4.2转化条件对成膜反应的影响

4.3 转化膜的性能评价

4.4成膜机理分析

4.5本章小结

第五章 结论与建议

5.1结论

5.2建议

致谢

参考文献