镁合金表面硅烷预处理膜与改性氟碳复合涂层耐蚀性能研究

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1、镁合金表面硅烷预处理膜与改性氟碳复合涂层耐蚀性能研究曾荣昌‘陈君柳晨岚王俊兰自栋张微重庆工学院材料科学与工程学院，重庆400050摘要在镁合金AZ31表面制备了硅烷膜+改性氟碳复合涂层。利用动电位电化学测试技术和盐雾腐蚀试验研究了AZ31经不同防护处理后在3．5％NaCl溶液中的腐蚀性能。研究表明，硅烷预处理在改善涂层的耐蚀性起着重要作用。硅烷预处理膜明显降低镁合金AZ31腐蚀速度。硅烷预处理+改性氟碳复合涂层试样的耐蚀性比直接刷涂改性氟碳涂层试样效果要好。改性氟碳涂层可显著提高镁合金耐蚀性达4个数量级

2、以上。关键词镁合金，硅烷，氟碳涂料，腐蚀Studyoncorrosionresistanceofpre—treatedsilanefilmandmodifiedfluorocarboncompositecoatingsonmagnesiumalloyZENGRong-chang，CHENJun，LIUChert·lab，WANGJun，LANZi-dong(SchoolofMaterialScienceandEngineering,ChongqingInstituteofTechnology，Chong

3、qing400050)lAbstract]Avarietyofpre-treatedsilanefilmandmodifiedfluorocarbonffc)compositecoatingswerepreparedonmagnesiumalloyAZ31．PotentiodynamicelectrochemicaltestsandneutralsaltspraytestwereappliedtoinvestigatethecorrosionbehaviorofAZ31alloyafterdiffere

4、ntsurfacetreatmentsin3．5％NaCIsolutions．TheresultsshowedthatsilanefilmplaysacrucialroleinincreaseincorrosionresistanceoftheAZ31substrates．CorrosionrateoftheAZ31alloyobviouslydecreasedafterthesilanetreatment．Corrosionresistanceofthefluoro-carbon-paintcoate

5、dsampleswithsilanefilmsignificantlyincreased，comparedwiththatofwithoutsilanefilm．Themodifiedfluorocarboncoatingsimprovedmorethanfourorderofmagnitudeofthecorrosionresistanceofthesubstrate．IKeywords】Magnesiumalloy；Silane；Fluorocarbonpaint；CorrosionO引言由于镁合金

6、具有比重轻、比强度高等特点，他们已经在汽车、摩托车以及航空航天等领域得到应用。为了改善镁合金的耐蚀性，采用有机涂层如环氧树脂、丙烯酸、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚氨酯和乙烯涂层是最方便和经济的表面处理方法[1．2】。氟碳涂料具有耐久性、耐候性、耐腐蚀性好的特点，已在建筑物、桥梁如鸟巢钢结构和杭州湾跨海大桥等得到应用。不过，由于氟碳聚合物的分子结构非常稳定，因此很难与其他物质粘合。所以，一般氟碳涂料都通过改性等方式来提高其与金属基体的结合力。目前，还未见有氟碳涂料在镁合金上的应用报导【2】。为增强有机涂层与金属

7、基体之间的结合力，提高有机涂层体系的耐蚀性能，通常需要进行表面预处理。‘[收稿日期]2008—08—10[基金项目]重庆市科技攻关计划(CSTC，2007AC4073)资助项目以及重庆市教委资助项目(KJ080627)作者简介：曾荣昌(1964-)，男，湖南益阳人．博士。高级工程师．教授，主要从事材料的腐蚀与防护研究。目前工业上广泛应用于镁合金表面预处理如铬酸盐转化膜中所含的C，对人体有害，污染环境。而硅烷表面处理是一种环境友好，耐蚀性好，且能提高金属与有机涂层之间的结合强度的新型表面预处理工型Ⅻ。目前

8、已有大量关于硅烷涂层改善钢铁、铝合金耐蚀性的文献报导⋯o】，硅烷在钢铁和铝合金等金属上的应用较为成熟。‘但有关硅烷在镁合金表面的应用研究，近年才偶见报道【11‘141。Zucchi[121对镁合金WE43表面进行硅烷处理，发现具有长脂肪族链的硅烷化合物可形成保护性和相对持久的涂层，而含硫基的硅烷涂层保护性较差。张津掣14】发现硅烷处理镁合金Az31表面可较大幅度地降低腐蚀速度。本文主要研究硅烷预处理膜和改性氟碳复合涂层对镁合金腐蚀性能的影响