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1、收稿日期:2007-01-30初稿;2007-05-08修改稿基金项目:河南省科技攻关研究项目(0424240074);河南省自然科学研究项目(200510476009)作者简介:张圣麒(1960—),男,博士,高级工程师,从事表面工程研究.Tel:0373-3326335,13069391507E-mail:zslhnxx@yahoo.com.cn铝合金无铬磷化处理张圣麟1,张小麟21河南师范大学化学与环境科学学院新乡453007;2河南工业大学化学化工学院,郑州450052;摘要:研制了一种不含铬的低温快速磷化液,研究了游离酸度、温度和所含物质对铝合金磷化效果的影响;并通过X射线衍射及能谱
2、、扫描电镜、电化学等方法研究了磷化膜的晶相、形貌、耐蚀性.结果表明,该磷化液在35~45℃,5~8min时,能在6061铝合金上形成一层致密均匀的磷化膜,膜重4~6g/m2,做油漆的底层具有良好的应用前景.关键词:铝合金;无铬磷化;锌系中图分类号:TG174.4 文献标识码:B文章编号:1002-6495(2008)04-0279-04CHROMATE-FREEPHOSPHATINGOFALUMINUMALLOYZHANGSheng-lin1ZHANGXiao-lin21.Chemistry&EnvironmentalScienceCollege,HenanNormalUniversity
3、,Xinxiang453007;2.SchoolofChemistryandChemicalEngineering,HenanUniversityofTechnology,Zhenghou450052;Abstract:Achromate-freephosphatingsolutionhasbeendeveloped.Theeffectsoffreeacidity,temperatureandcompositionsofphosphatingsolutiononphosphatingforaluminumalloyhavebeenstudied.Thecrystalphase,morpholo
4、gyandcorrosionresistanceofphosphatecoatinghavebeeninvestigatedbyscanningelectronmicroscopy(SEM),X-raydiffraction(XRD),energy-dispersiveX-ray(EDX)andelectrochemicalmeasurements.Ithasshownthatthephosphatecoatingformedinchromate-freephosphatingsolutionat35~45℃for5~8mincangiveagoodperformance,withaweigh
5、tabout4~6g/m2.Itcanbeusedforaluminumalloypretreatmentandpainting.Keywords:Aluminumalloy,Chromate-freephosphating,Zincbase纯铝的机械强度低,为此常加入镁、锌、铜、硅和锰等元素对其改性,改性后的铝合金机械强度增加,但耐蚀性有所降低,为此需对铝合金进行表面处理.目前,铝合金的表面处理中,传统的阳极氧化法与铬酸盐技术已经较为成熟,但阳极氧化法存在投资大、成本高的缺点;铬酸盐技术中使用的六价铬是致癌物,各国和地区都实施了工业废水排放标准,严格限制铬在金属表面处理中的使用[1-7].本
6、文研究了一种不含铬的铝合金磷化液,对游离酸度、温度、磷化时间和所含物质对磷化效果的影响进行了讨论,并通过X射线衍射、能谱仪、扫描电镜和电化学等方法对磷化膜的成份、晶相、形貌、耐蚀性进行了研究.1实验方法8试样:本实验所用材料为6061铝合金,其化学成份为(mass%):0.4~0.85Si,0.70Fe,0.15~0.4Cu,0.15Mn,0.8~1.2Mg,0.04~0.35Cr,0.25Zn,0.15Ti,余Ti.)试样规格为40mm×10mm×1mm.工艺流程:脱脂→水洗→碱蚀→水洗→酸洗→水洗→表调→磷化→水洗→烘干.磷化液组分:5~8g/LZn2+,15~20ml/LPO43+,0.
7、001~0.003g/LCu2+,1g/LFe2+,1g/LF-,0.5g/LNi2+.磷化工艺条件:温度35℃~45℃,时间5min~8min,游离酸度0.5~1.5,总酸度30.按GBT9792-1988标准测定试样的膜重;用德国D8式ADVANCEBRUKERX射线衍射仪(CuKα)进行X衍射;TN-5402X射线能谱仪测试磷化膜表面元素含量;AMRAY1000B扫描式电子显微镜进行电镜扫描