材料物理与化学专业毕业论文 [精品论文] 铝合金表面稀土转化膜的制备及耐蚀性研究

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1、材料物理与化学专业毕业论文[精品论文]铝合金表面稀土转化膜的制备及耐蚀性研究关键词：铝合金表面防护技术电化学腐蚀稀土转化膜耐蚀性分析制备工艺摘要：本文对工业纯铝1060表面进行稀土转化处理的成膜工艺进行了初步研究，利用正交优化实验确定了成膜的最佳工艺参数。具体分析了不同成膜工艺参数(CeCl3浓度、H2O2浓度、柠檬酸浓度、Ti(SO4)2浓度、成膜时间)对稀土转化膜耐蚀性的影响。利用JSM-6700F型扫描电子显微镜(SEM)分析了稀土转化膜的微观组织形貌；采用Minitest4100涂层测厚仪分析了转化膜的厚度；采用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了稀土转化膜的元

2、素成分、膜的组成成分及成膜机理；IM6e恒电位仪及电化学阻抗谱(EIS)研究了工业纯铝1060表面稀土转化膜的电化学腐蚀行为和耐蚀机理。正交实验获得的最佳成膜工艺为：CeCl3·7H2O浓度为10g/L，H2O2浓度为60mL/L;柠檬酸浓度为3g/L;Ti(SO4)2浓度为1.2g/L;转化时间为60min。转化液中铈盐浓度、H2O2浓度、柠檬酸浓度、Ti(SO4)2浓度及成膜时间等对材料所成膜的耐蚀性有不同程度的影响，这些工艺参数过高和过低均不利于材料表面成膜，从而造成材料耐蚀性的下降，对于以上五种参数均存在最佳值。SEM观察结果表明：成膜工艺所得的膜层表面均匀分

3、布有四价铈氧化物和钛氧化物等的球形颗粒，并有宽度小于0.1μm的裂纹存在。XPS研究表明：工业纯铝1060表面稀土转化膜主要由铝的氧化物、正四价态铈的氧化物以及TiO2组成。极化曲线测试表明：铝表面稀土转化膜的形成同时抑制了腐蚀过程中阴极反应和阳极反应，阻碍阳极溶解和阴极上氧的去极化反应，从而有效的阻止或延缓了外界腐蚀气氛对基体材料表面的侵蚀以及腐蚀液对转化膜的渗透，从而保护基体免受腐蚀。EIS表明转化膜层相当于一个电阻值很高(765.8kΩ·cm2)、电容值很小(4.444μF·cm2)的隔绝层，电介质溶液不能通过膜层微孔缝隙渗透到膜层/基体的界面。正文内容本文对工

4、业纯铝1060表面进行稀土转化处理的成膜工艺进行了初步研究，利用正交优化实验确定了成膜的最佳工艺参数。具体分析了不同成膜工艺参数(CeCl3浓度、H2O2浓度、柠檬酸浓度、Ti(SO4)2浓度、成膜时间)对稀土转化膜耐蚀性的影响。利用JSM-6700F型扫描电子显微镜(SEM)分析了稀土转化膜的微观组织形貌；采用Minitest4100涂层测厚仪分析了转化膜的厚度；采用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了稀土转化膜的元素成分、膜的组成成分及成膜机理；IM6e恒电位仪及电化学阻抗谱(EIS)研究了工业纯铝1060表面稀土转化膜的电化学腐蚀行为和耐蚀机理。正交实验获得的最佳

5、成膜工艺为：CeCl3·7H2O浓度为10g/L，H2O2浓度为60mL/L;柠檬酸浓度为3g/L;Ti(SO4)2浓度为1.2g/L;转化时间为60min。转化液中铈盐浓度、H2O2浓度、柠檬酸浓度、Ti(SO4)2浓度及成膜时间等对材料所成膜的耐蚀性有不同程度的影响，这些工艺参数过高和过低均不利于材料表面成膜，从而造成材料耐蚀性的下降，对于以上五种参数均存在最佳值。SEM观察结果表明：成膜工艺所得的膜层表面均匀分布有四价铈氧化物和钛氧化物等的球形颗粒，并有宽度小于0.1μm的裂纹存在。XPS研究表明：工业纯铝1060表面稀土转化膜主要由铝的氧化物、正四价态铈的氧化

6、物以及TiO2组成。极化曲线测试表明：铝表面稀土转化膜的形成同时抑制了腐蚀过程中阴极反应和阳极反应，阻碍阳极溶解和阴极上氧的去极化反应，从而有效的阻止或延缓了外界腐蚀气氛对基体材料表面的侵蚀以及腐蚀液对转化膜的渗透，从而保护基体免受腐蚀。EIS表明转化膜层相当于一个电阻值很高(765.8kΩ·cm2)、电容值很小(4.444μF·cm2)的隔绝层，电介质溶液不能通过膜层微孔缝隙渗透到膜层/基体的界面。本文对工业纯铝1060表面进行稀土转化处理的成膜工艺进行了初步研究，利用正交优化实验确定了成膜的最佳工艺参数。具体分析了不同成膜工艺参数(CeCl3浓度、H2O2浓度、柠

7、檬酸浓度、Ti(SO4)2浓度、成膜时间)对稀土转化膜耐蚀性的影响。利用JSM-6700F型扫描电子显微镜(SEM)分析了稀土转化膜的微观组织形貌；采用Minitest4100涂层测厚仪分析了转化膜的厚度；采用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了稀土转化膜的元素成分、膜的组成成分及成膜机理；IM6e恒电位仪及电化学阻抗谱(EIS)研究了工业纯铝1060表面稀土转化膜的电化学腐蚀行为和耐蚀机理。正交实验获得的最佳成膜工艺为：CeCl3·7H2O浓度为10g/L，H2O2浓度为60mL/L;柠檬酸浓度为3g/L;Ti(SO4)2浓度为1.2g/L;转化时间