铝合金预处理及无铬化学转化膜制备工艺研究

发布时间：2017-03-22 12:02

  本文关键词：铝合金预处理及无铬化学转化膜制备工艺研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文对铝合金表面预处理剂进行了深入的研究,同时对铝合金表面无铬转化膜的形成进行了探讨与分析。首先,对含有硝酸、活化剂Na HF2、侵蚀剂Fe(NO3)3的表面预处理剂进行了开发研究,研究了该处理剂对铝合金预处理效果的影响情况,目的是获得一种具有较高应用价值的预处理剂。采用单因素试验研究不同比例的硝酸、活化剂Na HF2、侵蚀剂Fe(NO3)3对铝合金表面的影响,通过对比金相显微镜图,得出最佳表面预处理剂的配方:35%浓硝酸、4g/L Na HF2、100g/L Fe(NO3)3。其次,本文对铝合金表面无铬转化膜的形成过程进行了分析,通过主盐、活化剂Na F、氧化剂H2O2以及其他的转化液室温下于铝合金表面制得了无铬转化膜。然后根据单因素实验研究了各种因素如温度、p H值、活化剂Na F、氧化剂H2O2以及其他的转化液、主盐等因素对转化膜耐腐蚀性能的影响。中性盐雾实验、电化学工作站、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等分析测试手段对化学转化膜的耐蚀性表面形貌和成分结构等进行了测试和表征。通过转化膜制备工艺研究结果表明,最佳工艺条件是:主盐(磷酸盐、钛酸盐、钛锆盐的混合盐溶液)50mg/L,Na F5g/L,H2O21m L/L,溶液p H值、反应温度及转化时间分别为4.0、20℃、10min。通过实验观察转化膜,其膜层均匀,没有明显的表面缺陷,并且与基底有着良好的结合能力。就耐腐蚀性而言,进行盐雾试验10小时后的无铬转化膜与进行盐雾试验2小时后的空白铝合金相比,前者的耐腐蚀性远大于后者;根据SEM图,发现制得转化膜的过程是一个成核和晶体长大的过程;根据SEM图作为基础发现转化膜均匀、完整地覆盖在铝合金的表面,并且可以观察到大小不同的颗粒附着在基体的表面。通过电化学测试得出经过转化处理的铝合金比空白铝合金的阻抗值大两个数量级,这样能够有效地阻止腐蚀物进入铝合金基底内,从而有效地提高铝合金的耐腐蚀性。最后,本文对实际生当中轮毂生产预处理和周期维护进行了简单的介绍和对相关处理工作进行深入的研究,至此应用到轮毂的实际生产和周期维护当中。
【关键词】：铝合金 表面预处理 无铬转化膜 化学沉淀反应
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 中文摘要5-6
• abstract6-11
• 第1章 绪论11-24
• 1.1 铝及铝合金11-13
• 1.1.1 铝及铝合金的概述11-12
• 1.1.2 铝及铝合金的应用12-13
• 1.2 表面处理技术13-15
• 1.2.1 铝表面处理技术的发展13-14
• 1.2.2 铝合金常用表面处理技术14-15
• 1.3 化学转换方法及研究进展15-20
• 1.3.1 三价铬化学转化膜16
• 1.3.2 稀土盐化学转化膜16
• 1.3.3 硅烷化学转化膜16-17
• 1.3.4 钴盐化学转化膜17
• 1.3.5 钼盐化学转化膜17-18
• 1.3.6 锰酸盐化学转化膜18
• 1.3.7 钛锆盐化学转化膜18-20
• 1.3.8 磷酸盐化学转化膜20
• 1.4 铝及铝合金无铬转化法原理20-21
• 1.5 无铬转化膜工艺21-22
• 1.5.1 无铬化膜工艺的发展历史及现状21-22
• 1.5.2 无铬化膜的实验工艺22
• 1.6 转化膜目前存在的问题及本文研究方向22-24
• 1.6.1 目前存在的问题22-23
• 1.6.2 本文研究内容23-24
• 第2章 铝合金表面预处理的研究24-37
• 2.1 铝合金表面的预处理作用24
• 2.2 铝合金表面的预处理过程24-26
• 2.2.1 除油24-25
• 2.2.2 碱蚀25-26
• 2.2.3 脱氧/除斑26
• 2.3 实验目的26-27
• 2.4 实验材料27-28
• 2.5 实验设计28
• 2.6 实验过程28-29
• 2.7 实验结果与分析29-36
• 2.7.1 除油以及碱洗的实验现象29
• 2.7.2 实验结果与讨论29-35
• 2.7.3 最佳配方通国外处理剂对比35-36
• 2.8 本章小结36-37
• 第3章 无铬化学转化膜成膜条件研究37-54
• 3.1 实验材料37
• 3.2 实验化学试剂37
• 3.3 实验所用仪器37-38
• 3.4 实验方法38-39
• 3.5 工艺流程39
• 3.6 化学转化膜成膜的研究39-49
• 3.6.1 主盐溶液含量的影响39-41
• 3.6.2 Na F含量的影响41-43
• 3.6.3 p H值的影响43-45
• 3.6.4 成膜温度影响45-47
• 3.6.5 成膜时间的影响47-49
• 3.7 转化膜性能测试49-51
• 3.7.1 转化膜外观检测49-50
• 3.7.2 转化膜表面形貌观察50
• 3.7.3 转化膜的结合力测试50-51
• 3.7.4 转化膜的耐腐蚀性能测试51
• 3.8 转化膜的电化学性能研究51-53
• 3.9 本章小结53-54
• 第4章 轮毂预处理工艺管理及周期维护54-59
• 4.1 预处理碱液测试流程54-55
• 4.1.1 总碱点数测量54
• 4.1.2 酸点点数测量54
• 4.1.3 pH测量54-55
• 4.1.4 成膜检测55
• 4.2 预处理中碱槽污垢的处理55-56
• 4.2.1 碱槽污垢处理工艺指导55-56
• 4.2.2 碱槽污垢处理的注意事项56
• 4.3 预处理周期的维护56-58
• 4.3.1 预处理周期维护要求56-57
• 4.3.2 预处理维护工艺指导57-58
• 4.4 本章小结58-59
• 结论59-60
• 参考文献60-63
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务和主要成果63-64
• 致谢64-65
• 作者简介65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：261444