镁合金表面有机涂层和化学镀层的研究

论文摘要

本实验研究了镁合金的有机涂层和化学镀层的制备和涂层性能。本研究取得了以下有价值的研究成果:1.锌系磷化膜具有微观多孔结构可使有机涂层嵌入其中。采用锌系磷化技术作为有机涂层的预处理技术可以确保镁合金和有机涂层之间具有良好的结合力。研究表明,有机涂层的性能与磷化膜中磷锌矿的结晶取向、耐蚀性和润湿性有关,复合磷化膜越致密、耐蚀性、耐酸碱腐蚀性和润湿性越好,则有机涂层的结合力和耐蚀性等性能就越好。2.提出了适合镁合金的有机涂层工艺。分别采用“钼酸盐复合磷化膜+电泳漆+面涂层工艺”和“钼酸盐复合磷化膜+粉末喷涂工艺”,在镁合金上制备了两种有机涂层,对涂层的全面质量检验结果表明它们能够国标的要求。3.镁合金试样在化学镀镍前首先在铬酸和硝酸溶液中进行铬化处理,然后将其浸在氟化氢溶液中使其表面生成氟化镁保护膜,采用硫酸镍为主盐的镀液在AZ91D镁合金上直接化学镀Ni-P合金,镀层致密无孔,具有一定耐蚀性。4.采用无铬的磷酸盐复合磷化膜对镁合金进行前处理,然后在硫酸盐中镀光亮镍磷合金。试验发现磷化液中的间硝基苯磺酸钠可使镁合金表面的微阴极区增加,使成膜速度加快,并使磷化膜的细致。在含有间硝基苯磺酸钠的磷化液中得到的磷化膜上可获得致密均匀,无孔隙的Ni-P镀层,Ni-P层表现出良好的结合力和耐腐蚀能力。5.采用含有钼酸盐的磷化膜作为化学镀Ni-P的底层,磷化液中钼酸盐添加剂可使磷化膜上的单质锌含量增加。在AZ91D镁合金磷化膜上化学镀Ni-P涂层其表现出很好的性能。盐雾实验结果显示其抵抗腐蚀的时间长达150小时。Ni-P涂层表面硬度大约为670Hv,当其在180°C加热两小时后硬度增加到大约935Hv。6.在镁合金上制备了Ni-P/Ni-W-P化学镀双层膜。镀层的极化曲线和盐

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 镁的概述
• 1.1.2 镁合金的性质
• 1.1.3 镁合金中的各元素及其成份
• 1.1.4 镁合金的应用
• 1.1.5 我国镁合金产业发展状况
• 1.2 镁合金腐蚀的影响因素
• 1.2.1 镁的不稳定性
• 1.2.2 镁合金的第二相和杂质
• 1.2.3 环境因素
• 1.2.4 镁合金的自然氧化膜
• 1.2.5 镁合金的负差数效应
• 1.3 镁合金表面防护技术
• 1.3.1 镁合金化学镀
• 1.3.2 镁合金化学转化膜
• 1.3.3 镁合金的电镀
• 1.3.4 镁合金有机涂层
• 1.4 目前镁合金表面处理存在的问题和本论文工作
• 1.5 参考文献
• 第二章 试验材料、工艺及研究方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 基体材料
• 2.1.2 漆膜材料
• 2.2 工艺流程及溶液成分
• 2.2.1 工艺流程
• 2.2.2 磷化基础溶液成分及工艺
• 2.2.3 化学镀溶液成分及工艺
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 镁合金表面点滴腐蚀试验方法
• 2.3.2 镁合金涂层孔隙率测量方法
• 2.2.3 膜厚测量方法
• 2.3.4 膜重测量方法
• 2.3.5 盐雾实验
• 2.3.6 有机涂层结合力测试
• 2.3.7 化学镀涂层结合力测试
• 2.3.8 表面形貌观察
• 2.3.9 膜层元素面分布及线分布分析
• 2.3.10 膜层结构分析
• 2.3.11 镀层硬度测量
• 2.3.12 电化学方法测量腐蚀行为
• 2.3.13 磷化膜的耐碱性
• 2.3.14 磷化膜的耐酸性
• 2.3.15 成膜机理研究方法
• 2.3.16 有机涂层性能的测试
• 2.4 参考文献
• 第三章 AZ91D 镁合金磷化膜+有机涂层的研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 镁合金磷化膜的成膜反应和微观结构
• 3.3.2 镁合金磷化膜的润湿性对涂漆过程和漆膜结合力的影响
• 3.3.3 磷化膜的耐酸碱性影响
• 3.3.4 镁合金磷化膜的耐蚀性对有机涂层耐蚀性的影响
• 3.3.5 镁合金涂装漆膜全面质量检测结果
• 3.4 本章小结
• 3.5 参考文献
• 第四章 AZ91D 镁合金表面化学镀镍磷合金
• 4.1 引言
• 4.2 试验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 前处理工艺及化学镀液的组成
• 4.3.2 镀层显微组织观察分析及性能检测
• 4.4 本章小结
• 4.5 参考文献
• 第五章 镁合金无铬前处理化学镀镍磷合金的研究
• 5.1 前言
• 5.2 试验方法和试验方案
• 5.2.1 试验材料及方法
• 5.2.2 试验方案
• 5.3 方案一试验结果及讨论
• 5.3.1 镁合金的无铬磷化工艺
• 5.3.2 镁合金化学镀镍磷合金工艺
• 5.4 方案二试验结果及讨论
• 5.4.1 AZ91D 镁合金钼酸盐转化膜的显微形貌及结构
• 5.4.2 AZ91D 镁合金钼酸盐转化膜上化学Ni-P 镀层及其性能
• 5.5 本章小结
• 5.6 参考文献
• 第六章 AZ91D 镁合金化学镀NI-P/NI-W-P 双层镀层的研究
• 6.1 引言
• 6.2 实验
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 镀层的SEM 显微组织观察
• 6.3.2 镀层组织结构分析
• 6.3.3 镀层孔隙率的测定
• 6.3.4 镀层的耐酸腐蚀性
• 6.3.5 极化曲线的测定
• 6.3.6 硬度的测量
• 6.3.7 结合力的检测
• 6.4 本章小结
• 6.5 参考文献
• 第七章 结论
• 攻博期间发表的学术论文及申请的发明专利
• 1. 攻博期间发表的学术论文
• 2. 申请的专利
• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 吉林大学博士学位论文原创性声明