镁合金表面纳米二氧化铈/磷酸盐复合转化膜的制备及其防护性能
来源期刊：材料保护2017年第5期
论文作者：杨峻 周勇 熊金平 闫福安
文章页码：23 - 65
关键词：镁合金;磷化膜;nano-CeO2;耐蚀性;XPS;EIS;
摘 要：添加纳米颗粒可改善金属表面膜层的性能,但目前添加纳米颗粒改善镁合金表面磷化膜性能的报道较少。通过向磷化处理液中添加纳米二氧化铈（nano-CeO2）颗粒在镁合金表面制备了一层纳米二氧化铈/磷酸盐复合转化膜,采用X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、电化学阻抗谱（EIS）和极化曲线等手段研究了添加nano-CeO2颗粒对膜层成分和防护性能的影响,讨论了nano-CeO2颗粒的作用机制。结果表明:复合转化膜的相成分为Zn3（PO4）2·4H2O、Zn2Mg（PO4）2和CeO2,在单组分磷化膜成分的基础上多出了CeO2相。在硼酸缓冲溶液中,单组分磷化膜的膜层电阻（Rc）和低频阻抗值(R0.01 Hz)分别为561.74 kΩ·cm2和938.11 kΩ·cm2,而复合转化膜的Rc和R0.01 Hz分别为2 428.98 kΩ·cm2和3 985.61 kΩ·cm2;与此同时,覆盖复合转化膜镁合金的腐蚀电流密度为4.05×10-7A/cm2,而覆盖单组分磷化膜镁合金的为8.38×10-6A/cm2,Rc和R0.01 Hz的增大以及Jcorr的减小说明复合转化膜的防护作用明显优于单组分磷化膜的防护作用。nano-CeO2颗粒的作用机制主要归因于两个方面:第一,nano-CeO2颗粒在处理液中的添加有利于磷酸盐晶核的形成;第二,nano-CeO2颗粒作为一种不溶性固体粒子在膜层中的存在可以强化膜层的物理屏蔽效应。
杨峻1,2，周勇2，熊金平3，闫福安2
1. 武汉工程大学邮电与信息工程学院2. 武汉工程大学绿色化工过程教育部重点实验室3. 北京化工大学材料电化学过程与技术北京市重点实验室
摘 要：添加纳米颗粒可改善金属表面膜层的性能,但目前添加纳米颗粒改善镁合金表面磷化膜性能的报道较少。通过向磷化处理液中添加纳米二氧化铈（nano-CeO2）颗粒在镁合金表面制备了一层纳米二氧化铈/磷酸盐复合转化膜,采用X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、电化学阻抗谱（EIS）和极化曲线等手段研究了添加nano-CeO2颗粒对膜层成分和防护性能的影响,讨论了nano-CeO2颗粒的作用机制。结果表明:复合转化膜的相成分为Zn3（PO4）2·4H2O、Zn2Mg（PO4）2和CeO2,在单组分磷化膜成分的基础上多出了CeO2相。在硼酸缓冲溶液中,单组分磷化膜的膜层电阻（Rc）和低频阻抗值(R0.01 Hz)分别为561.74 kΩ·cm2和938.11 kΩ·cm2,而复合转化膜的Rc和R0.01 Hz分别为2 428.98 kΩ·cm2和3 985.61 kΩ·cm2;与此同时,覆盖复合转化膜镁合金的腐蚀电流密度为4.05×10-7A/cm2,而覆盖单组分磷化膜镁合金的为8.38×10-6A/cm2,Rc和R0.01 Hz的增大以及Jcorr的减小说明复合转化膜的防护作用明显优于单组分磷化膜的防护作用。nano-CeO2颗粒的作用机制主要归因于两个方面:第一,nano-CeO2颗粒在处理液中的添加有利于磷酸盐晶核的形成;第二,nano-CeO2颗粒作为一种不溶性固体粒子在膜层中的存在可以强化膜层的物理屏蔽效应。
关键词：镁合金;磷化膜;nano-CeO2;耐蚀性;XPS;EIS;
