鋁合金是一種活性較大的金屬材料,在涂裝工藝中,為了改善和提高其表面特性,往往需要進行表面轉化處理,以增加鋁合金與有機涂層的結合力及有機涂層的耐腐蝕性能。在鋁合金的表面處理中,傳統(tǒng)的陽極氧化"target=_blank>陽極氧化法和鉻酸鹽處理技術已經較為成熟,但陽極氧化法成本高,鉻酸鹽技術中因使用六價鉻而受到嚴格限制,鋁磷化時人們尋求的一種替代方法。
鋁合金磷化本質上來講是一個電化學過程,為改善鋁合金機械性能而添加的合金元素(例如:銅、鐵、硅、鎂、錳等),往往在鋁合金基體內形成金屬間化合物,這些金屬間化合物在鋁合金磷化過程中或成為微陰極或成為微陽極,從電化學理論來講,磷化膜的形成依賴于鋁合金在陽極的溶解而金屬磷酸"target=_blank>磷酸鹽在陰極的沉積。
鋅系磷化廣泛用于鋼鐵材料的涂裝工藝中,鋁合金的鋅系磷化報道相對較少,6061鋁合金是目前涂裝行業(yè)用得最多的一種鋁合金材料。
新鄉(xiāng)學院化學與化工學院研究人員采用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)及能譜(EDX)和電化學研究的方法,研究了硝酸"target=_blank>硝酸釷對6061鋁合金鋅系磷化成膜過程的影響。通過在磷化液中添加少量的硝酸釷,對常溫鋁合金鋅系磷化會帶來一些積極的影響,包括:
1硝酸釷的添加將影響到磷化膜的化學組成,在一定范圍內可以提高Zn2Fe(PO4)2·4H2O在磷化膜中所占的比例,使得磷化膜的耐蝕性得到提高。
2硝酸釷具有活化鋁合金基體表面的作用,易吸附在基體表面形成活化點,起到了成核促進作用,使得磷化晶粒得到細化,生成的磷化膜更加致密。
3硝酸釷具有良好的載氧和去極化作用,在鋁合金磷化過程中起到促進陰極反應的作用,加快了磷化成膜速度,進而縮短了磷化時候。
4所形成的磷化膜主要由Zn3Fe(PO4)2·4H2O和Zn2Fe(PO4)2·4H2O兩種晶體所組成,硝酸釷并沒有構成磷化膜的組成成分。 |