铝合金表面新型锆钛转化膜的制备与性能研究

《铝合金表面新型锆钛转化膜的制备与性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）铝合金表面新型锆钛转化膜的制备与性能研究硕士研究生：李欣琳指导教师：金国教授企业导师：陈小平研究员工程领域：材料工程论文主审人：郑卫教授哈尔滨工程大学2018年06月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）铝合金表面新型锆钛转化膜的制备与性能研究硕士研究生：李欣琳指导教师：金国教授学位级别：工程硕士学科、专业：材料工程所在单位：材料科学与化学工程学院论文提交日期：2018年5月论文答辩日期：2018年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedInd

2、ex:U.D.C:ADissertationfortheProfessinalDegreeofMaster(MasterofEngineering)ResearchonPreparationandPerformanceofanoveltypeofTi-ZrConversionCoatingBasedontheAluminumAlloyCandidate:XinlinLiSupervisor:Prof.GuoJinAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:Ma

3、terialEngineeringDateofSubmission:May,2018DateofOralExamination:June,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明

4、。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声

5、明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月铝合金表面新型锆钛转化膜的制备与性能研究摘要锆钛转化膜是现阶段最有潜力替代铬酸盐转化膜的无铬化学转化膜，国内外对其进行了大量的研究。但是与已经工业应用的铬酸盐转化膜相比较，锆钛转化膜的耐蚀性以及与基体及漆膜结合力方面仍有较大差距，因此限制了锆钛转化膜的工业应用。本文通过对膜层的耐蚀性测试探究了新型锆钛转化膜的最优成膜配方，并对转化膜的成膜工艺进行优化。经过优化后发现，天冬氨酸添加

6、量3g/L制备的天冬氨酸-锆钛转化膜耐蚀性最佳。结合耐蚀性分析及腐蚀形貌分析明确了天冬氨酸-锆钛转化膜的成膜与耐蚀机制。天冬氨酸的添加能够与Zr、Ti发生络合反应生成Zr-O键与Ti-O，让转化膜表面更加致密，提升耐蚀性。以天冬氨酸锆钛转化膜工艺为基础，进一步在锆钛转化膜中分别添加高分子有机物壳聚糖以及聚乙烯醇(PVA)，制备出新型的铝合金表面锆钛转化膜，转化膜的耐腐蚀性以及与基体、漆膜的结合力得到显著改善。结合电化学工作站、扫描电镜、傅氏转换红外线光谱分析仪以及X-光电子能谱仪等测试手段，对新型转化膜的性能进行考核评价。分析发

7、现随着壳聚糖的加入促进了锆、钛元素共同沉积，并逐步扩散到转化膜表面，壳聚糖能够填补转化膜的裂纹空隙，在提升转化膜耐腐蚀性的同时，有效地增加膜层的厚度。采用10g/LPVA制备的锆钛转化膜耐腐蚀性最佳。PVA携带含氧基团上的孤对电子能够与锆、钛离子结合，以锆钛络合物的形式沉积在基体表面，有效地提升了膜层的耐蚀性以及与基体的结合强度。为进一步探究转化膜涂漆后的性能以及结合力，将漆膜涂覆在转化膜表面，运用拉拔实验、划格实验以及盐雾实验判定新型锆钛转化膜的综合性能。结果表明，壳聚糖及聚乙烯醇的添加，能够显著改善锆钛转化膜与基体以及与漆膜

8、的结合力。在盐雾实验中有效抑制漆膜的起泡以及脱漆现象。关键词：铝合金；新型锆钛转化膜；耐蚀性；聚乙烯醇；壳聚糖铝合金表面新型锆钛转化膜的制备与性能研究ABSTRACTZirconium-titaniumconversioncoatingsaremostpromi