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铝合金论文：化学转化膜电化学耐蚀性能【提示】本文仅提供摘要、关键词、篇名、目录等题录内容。为中国学术资源库知识代理，不涉版权。作者如有疑义，请联系版权单位或学校。【摘要】本文研究开发出室温下在铝合金表面制备有色钛锆盐化学转化膜的处理液配方及相关工艺。以氟锆酸钾、钛酸四正丁酯、鞣酸、硫酸镁和氟化钠为成膜物质，在室温条件下制备出了有色钛锆盐转化膜。采用正交试验的对成膜工艺进行了优化。在此基础上研究开发出钛盐转化膜与锆盐转化膜。采用单因素试验研究了各种因素如处理温度、时间、pH和各种成膜物质的浓度对转化膜耐蚀性的影响。用点滴腐蚀试验、电化学工作站、附着力测试、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、表面轮廓仪、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）和傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）等分析测试手段对化学转化膜的耐蚀性、附着力、表面形貌和成分结构等进行了测试和表征。转化膜制备工艺研究结果表明：最佳工艺条件是鞣酸1.00g/L，氟锆酸钾0.75g/L，氟化钠1.25g/L，硫酸镁1.0g/L，钛酸四正丁酯0.08g/L，处理温度为室温，时间10min。在铝合金表面制备出了淡黄色的钛锆盐转化膜和钛盐转化膜以及白色的锆盐转化膜。经转化处理的铝合金的阻抗值比未经处理的铝合金的阻抗值大一个数量级，而其自腐蚀电流则降低了两个数量级，电化学分析结果表明，转化膜能够阻止腐蚀介质渗入铝合金并能有效地抑制铝合金的阳极反应，从而更有效地提高铝合金耐腐蚀性能。SEM和AFM的测试结果表明，在铝合金表面制备了由粒度均匀的球状小颗粒构成的致密、均匀的的转化膜，但是锆盐转化膜表面形貌比较粗糙。XRD和XPS测试结果表明，三种转化膜的晶态结构相似， C、O、Al、Ti、Zr、F元素含量较高。主要以一些金属氧化物和有机络合物的形式存在。FT-IR测试结果表明，由于转化液中鞣酸及钛酸四正丁酯的引入，在转化膜上具有羟基、苯环、羰基和亚甲基等有机官能团，这些官能团的存在增强了转化膜的附着力。【关键词】铝合金；化学转化膜；电化学；耐蚀性能；【篇名】铝合金钛锆盐转化膜的制备与性能研究【目录】铝合金钛锆盐转化膜的制备与性能研究摘要5-6Abstract6-7第1章 绪论12-241.1 研究背景121.2 铝及铝合金的腐蚀12-141.2.1 铝及铝合金的耐蚀性12-131.2.2 铝及铝合金腐蚀的类型及特点13-141.3 铝及铝合金的化学转化原理14-151.4 化学转化方法及研究进展15-221.4.1 三价铬化学转化膜161.4.2 稀土盐化学转化膜16-171.4.3 硅烷化学转化膜171.4.4 钴酸盐化学转化膜17-181.4.5 钼酸盐化学转化膜181.4.6 锰酸盐化学转化膜18-191.4.7 钛锆盐化学转化膜19-211.4.8 磷酸盐化学转化膜21-221.5 转化膜目前存在的问题及未来研究的趋势22-241.5.1 目前存在的问题221.5.2 未来的研究方向22-24第2章 实验材料与研究方法24-292.1 实验材料242.1.1 铝合金材料242.1.2 主要化学试剂242.2 实验仪器及生产厂家24-252.3 铝合金试样的前处理25-262.4 铝合金化学转化膜处理262.5 转化膜的性能测试26-292.5.1 外观质量检测262.5.2 转化膜附着力测试262.5.3 转化膜的 FT-IR 表征26-272.5.4 转化膜电化学性能测试272.5.5 转化膜的 SEM 表征272.5.6 转化膜的 XRD 分析27-282.5.7 转化膜的 XPS 分析282.5.8 转化膜的 AFM 表征282.5.9 转化膜的粗糙度表征28-29第3章 钛锆盐转化膜的制备与性能研究29-473.1 铝合金钛锆盐转化膜成膜条件的优化29-323.1.1 正交试验设计29-303.1.2 正交试验结果30-313.1.3 极差分析及最佳工艺的确定31-323.2 钛锆转化膜的电化学性能研究32-353.3 铝合金钛锆盐转化膜的形貌与成分分析35-453.3.1 钛锆盐转化膜的 SEM 表征35-363.3.2 钛锆盐转化膜的 AFM 表征36-373.3.3 钛锆盐转化膜的粗糙度表征37-383.3.4 钛锆盐转化膜的 FT-IR 表征38-403.3.5 钛锆盐转化膜的 XRD 分析403.3.6 钛锆盐转化膜的 XPS 分析40-453.4 铝合金钛锆盐转化膜的附着力检测453.5 本章小结45-47第4章 钛盐转化膜的制备与性能研究47-724.1 铝合金钛盐转化膜的电化学性能研究47-494.2 成膜工艺参数对钛盐转化膜电化学腐蚀性能的影响49-624.2.1 NaF 对转化膜腐蚀行为的影响50-524.2.2 鞣酸对转化膜腐蚀行为的影响52-544.2.3 MgSO_4对转化膜腐蚀行为的影响54-564.2.4 钛酸四正丁酯对转化膜腐蚀行为的影响56-584.2.5 成膜温度对转化膜腐蚀行为的影响58-594.2.6 成膜时间对转化膜腐蚀行为的影响59-614.2.7 pH 对转化膜腐蚀行为的影响61-624.3 铝合金钛盐转化膜的形貌与成分分析62-704.3.1 钛盐转化膜的 SEM 表征62-634.3.2 钛盐转化膜的粗糙度表征63-654.3.3 钛盐转化膜的 FT-IR 表征65-664.3.4 钛盐转化膜的 XRD 分析66-674.3.5 钛盐转化膜的 XPS 分析67-704.4 铝合金钛盐转化膜的附着力分析70-714.5 本章小结71-72第5章 锆盐转化膜的制备与性能研究72-965.1 铝合金锆盐转化膜的电化学性能研究72-745.2 成膜工艺参数对铝合金锆盐转化膜电化学腐蚀性能的影响74-865.2.1 NaF 对转化膜腐蚀行为的影响74-765.2.2 鞣酸对转化膜腐蚀行为的影响76-785.2.3 MgSO_4对转化膜腐蚀行为的影响78-805.2.4 K2ZrF6对转化膜腐蚀行为的影响80-815.2.5 成膜温度对转化膜腐蚀行为的影响81-835.2.6 成膜时间对转化膜腐蚀行为的影响83-855.2.7 pH 对转化膜腐蚀行为的影响85-865.3 铝合金锆盐转化膜的形貌与成分分析86-955.3.1 锆盐转化膜的 SEM 表征86-875.3.2 锆盐转化膜的粗糙度表征87-895.3.3 锆盐转化膜的 FT-IR 表征89-90