铝合金表面植酸转化膜的制备及性能研究.pdf

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1、工艺管理237铝合金表面植酸转化膜的制备及性能研究张春燕(山西轻工职业技术学院030013)2+2+2+2+摘要：植酸是从谷类作物里提取出来的无毒化合物，它能迅速与Mg，Fe，Ca；Zn等金属离子螯合，起到金属防护的作用。本文阐述了植酸在铝合金转化膜中的应用。植酸无毒环保且效果好，在金属防护中具有很大的发展前景。关键词:植酸;转化膜;性能Hz~10-2Hz，测试试样的阻抗谱。前言二.结果与讨论植酸是从米糠和谷物中提取的天然的无毒化合物，分子中含有6个磷酸基，与金属络合后，易在金属表面形成一层致密的1.析氢实验结果单分子保护膜，能有效阻止氧气与金属基体接

2、触，达到耐蚀的目试样的耐酸腐蚀实验结果表明：开始析出氢气的时间为：空的。同时，该保护膜中的羟基、磷酸基等活性基团，能与有机涂层白样30min左右，植酸转化膜试样60min左右。说明经过处理的发生化学作用[1，2]。70年代以来，植酸由于其缓蚀能力强且无铝合金比空白试样耐盐酸能力提高一倍。这是由于经过处理后毒，受到青睐，已经广泛地应用于食品、医药、化工及环保等领在铝合金表面形成一层转化莫，对铝合金起到保护作用，而空白域。工业发达国家应用生物植酸盐取代铬酸盐进行金属表面处试样直接与HCl接触反应生成氢气。理，已取得显著成效[3]。2.盐水浸泡实验结果一.实

3、验1.试剂与仪器主要试剂及仪器：植酸（分析纯），彭州市东华化工厂；YWX-150型盐雾箱，长沙市朝九环境检测设备有限公司；CHI660b型电化学工作站，上海辰华仪器公司。2.钝化液的配置从试验照片可以看出，空白试样浸泡48h后表面出现腐蚀用蒸馏水配置50ml/L、乌洛托品50g/L的植酸溶液。产物，植酸处理过的试样无明显变化。说明经过处理后在铝合金3.转化膜的制备表面形成了一层保护膜。将铝合金试样浸入60°C的钝化液中5min，取出后放入干燥3.碱浸失重实验结果箱固化5h。空白试样在碱液中反应剧烈，有大量气泡产生，NaOH溶液4.耐蚀性检测变得非常浑浊

4、。植酸处理过的试样，一段时间后才出现少量气(1)析氢实验泡。从实验数据得出，空白样和转化膜试样平均失重速率分别为将试样置于磨口瓶中，加入50ml配置好的3mol/LHCl溶2240.25g/(m·h)和10.06g/(m·h)。液，用倒立的滴定管收集产生的气体，每隔5min记录收集的气4.盐雾试验结果体体积。用气体体积对反应时间作图。开始析出气体时间越晚，盐雾试验结果表明空白样在连续喷雾30h开始腐蚀，表面析氢速率越慢的试样其耐酸腐蚀性越好。有大量的白色锈蚀物产生，90h后，经过处理的试样才开始有少(2)盐水浸泡实验量斑驳，空白样腐蚀非常严重，表面有大

5、量的白锈和点蚀孔，经将试样置于试管中，加入50ml预先配置好的5%的NaCl溶过植酸处理的试样只有很少的腐蚀产物。液后开始计时，48h后将试样取出，观察表面现象。5.Tafel极化曲线测试结果(3)碱浸失重实验结果表明，植酸转化膜试样腐蚀电位比空白试样明显正移，腐蚀速度也是衡量其耐蚀性的重要指标之一，本文采用碱自腐蚀电流（1.067×10-6）比空白试样（1.215×10-4）降低两个数量浸失重实验来考察试样的腐蚀速率。实验前先测量每种试样的级。自腐蚀电流是电化学腐蚀的重要参数之一，可见钝化膜的存长度，再用分析天平精确称重，实验时将试样浸入0.2mol

6、/L的在可以有效地抑制了电化学腐蚀反应的发生，减缓铝合金的腐NaOH溶液中，4h后取出，除掉表面产物，干燥后称重并计算腐蚀速率。蚀速率。6.交流阻抗测试结果(4)盐雾试验一般的从Bode图中低频段可以很好的反映出膜层的耐蚀盐雾试验是检验转化膜层耐蚀性能的有效方法之一，它模性[3]。结果表明与空白试样相比，经过植酸处理的试样阻抗值有拟沿海大气环境条件对试样进行腐蚀试验。本试验采用长沙市显著提高。试样的阻抗图谱均存在着两个时间常数，高频段和低朝九环境检测设备有限公司的YWX-150盐雾试验机，完全按照频段各有一个。两个时间常数表明了经过处理的试样表面均生G

7、B/T10125-1997中的中性盐雾试验方法进行。成了一层钝化膜，从交流阻抗拟合数据可得出，经过植酸处理的(5)Tafel极化曲线测试结果试样阻抗（39413Ω）比空白（8091Ω）提高了近5倍。Tafel极化曲线是电化学腐蚀的重要检测手段，通过对工作电极极化曲线的测定，能从图中通过外推法求算出腐蚀电流和结论腐蚀电压的大小，自腐蚀电流密度越大，说明腐蚀越容易发生。腐蚀电位的变化情况为进一步探讨膜层的耐蚀机理提供有效信通过植酸溶液在铝合金表面得到一层转化膜，通过析氢实息[2]本文的电位扫描范围为-1.0～0V(相对于参比电极SCE)，扫验、盐雾试验、碱

8、浸失重实验、盐水浸泡实验、电化学检测对植酸描速率为1mV/s，对各种试样进行Tafel极化曲线