后處理方式和納米氮化硅對鈦表面磷酸鹽轉化膜物相結構與性能的影響.pdf

1、磷酸鋅轉化膜廣泛應用于金屬表面的防腐、提高涂裝層結合力和表面潤滑等方面。同時，鈦因具有高比強度、無磁性、穩(wěn)定性好等許多優(yōu)異性能而在國民經濟中的作用越來越大。但鈦表面由于存在易氧化、對黏著磨損敏感、對涂層附著力差等缺陷而限制了其應用。
　　本文利用易于實現的常溫化學轉化方法在鈦(TA2)表面制備磷酸鋅轉化膜。通過討論前處理工藝、基礎轉化工藝參數和后處理工藝等因素，并通過添加納米Si3N4顆粒，確定了一種在常溫條件下在鈦表面制備納米復

2、合磷酸鹽轉化膜的工藝配方。分別利用X射線衍射(XRD)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、聲發(fā)射劃痕儀及三電極電化學工作站等手段對轉化膜的物相、微觀形貌、力學性能及耐蝕性能進行了系統(tǒng)的表征和分析。
　　結果表明，轉化膜主要有四水磷酸鋅(Zn3(PO4)2·4H2O)組成，工藝條件對轉化膜物相種類影響不大。堿洗除油、酸洗和表調對轉化膜的影響是互相不可替代的，是制備完整的高質量轉化膜的前提。轉化時間和轉化溫度對轉化膜物相影響較小，

3、在25℃和75℃溫度分別制備的轉化膜膜厚相差較大，而結合力和耐腐蝕性能相差不大。在0.5-10 min內，隨著轉化時間延長，轉化膜晶粒尺寸變大，數量增加，晶粒形狀由單一薄片狀向粗糙板條狀變化，逐漸形成致密和均勻的轉化膜。不同清洗干燥次序對化學轉化膜的微觀形貌及耐腐蝕性能有明顯的影響，先干后洗制備的轉化膜，在干燥過程中殘留轉化液的析出相填充了晶粒間隙，提高了致密度，析出相覆蓋晶粒表面使得晶粒顯得細小，進一步提高了膜層的耐蝕性能，同時形成多

4、孔結構，有助于改善鈦及鈦合金涂裝性能。
　　在轉化膜中引入納米硬質顆粒不改變轉化膜原有的物相，其本身在轉化過程中也不發(fā)生物相變化。納米Si3N4顆粒多數團聚在轉化膜中的磷酸鋅晶粒之間的凹槽或者空隙中，有些鑲嵌在晶粒側面，有些附著在裸露基體上，推測鑲嵌在晶粒側面和附著在裸露基體上的納米Si3N4顆粒有可能作為形核中心促進轉化膜形核和生長。當摻雜量在0.5-2.0 g/L之間時，磷酸鋅生成量隨著納米Si3N4摻雜量增加而增多，晶粒尺寸