表面处理工艺对铝合金防腐涂层的影响
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第1篇摘要:铝合金因其轻质、高强度、耐腐蚀等优点,被广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。
铝合金喷涂工艺是提高铝合金表面性能的重要手段,本文将详细介绍铝合金喷涂工艺的原理、分类、工艺流程、质量控制以及应用领域。
一、引言铝合金作为一种重要的轻金属材料,具有良好的综合性能。
然而,纯铝的表面性质较差,容易受到氧化、腐蚀等影响。
为了提高铝合金的表面性能,人们采用了多种表面处理方法,其中铝合金喷涂工艺因其高效、经济、环保等优点而被广泛应用。
二、铝合金喷涂工艺原理铝合金喷涂工艺是利用高速气流将熔融的金属或合金粉末喷射到铝合金表面,使其迅速冷却并形成一层致密的金属涂层。
该涂层具有以下特点:1. 良好的附着力和耐腐蚀性;2. 良好的耐磨性和抗冲击性;3. 优良的耐高温和低温性能;4. 可以为铝合金提供各种颜色和图案。
三、铝合金喷涂工艺分类1. 热喷涂:将金属或合金粉末加热至熔融状态,利用高速气流将其喷射到铝合金表面。
热喷涂工艺包括火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂等。
2. 涂层喷涂:将预先制备好的涂料喷涂到铝合金表面。
涂层喷涂工艺包括水性涂料喷涂、粉末涂料喷涂等。
3. 复合喷涂:将两种或两种以上的喷涂方法结合使用,以提高涂层的综合性能。
四、铝合金喷涂工艺流程1. 喷涂前的准备工作:对铝合金表面进行清洗、打磨、除油等预处理,以确保喷涂质量。
2. 选择合适的喷涂材料和工艺:根据铝合金的用途和性能要求,选择合适的喷涂材料和工艺。
3. 喷涂过程:将熔融的金属或合金粉末喷射到铝合金表面,控制喷涂参数,如喷涂速度、距离、气压等。
4. 后处理:对喷涂后的铝合金进行烘烤、固化、检验等后处理,以确保涂层质量。
五、铝合金喷涂工艺质量控制1. 原材料质量:确保喷涂材料和铝合金原材料的质量,避免因原材料质量问题导致涂层性能下降。
2. 喷涂设备:选用性能稳定、操作简便的喷涂设备,确保喷涂过程的顺利进行。
3. 喷涂参数:严格控制喷涂参数,如喷涂速度、距离、气压等,以保证涂层质量。
抑制铝合金表面腐蚀的方法铝合金是一种广泛应用于各种工业领域的材料,但由于其本身的化学性质,容易受到腐蚀的影响。
为了保护铝合金表面免受腐蚀的侵害,采取一系列措施是非常必要的。
本文将介绍几种常见的抑制铝合金表面腐蚀的方法。
1. 表面处理铝合金表面的处理是预防腐蚀的重要步骤。
常见的表面处理方法包括阳极氧化、电镀、喷涂等。
阳极氧化是一种通过电解氧化来增强铝合金表面耐腐蚀性的方法。
通过在铝合金表面形成一层致密的氧化膜,可以有效抑制腐蚀物质的侵蚀。
电镀和喷涂也可以在铝合金表面形成一层保护膜,起到抑制腐蚀的作用。
2. 使用防腐涂层在一些特殊环境下,如海洋环境或化工厂等,铝合金容易受到腐蚀的侵袭。
为了增强其耐腐蚀性,可以在铝合金表面涂上一层防腐涂层。
防腐涂层可以有效隔离空气、水分和化学物质对铝合金的腐蚀,延长其使用寿命。
3. 控制环境条件环境条件是导致铝合金腐蚀的重要因素之一。
在一些潮湿、高温或者含有酸性、碱性物质的环境中,铝合金容易出现腐蚀现象。
因此,在使用铝合金的过程中,应尽量控制环境条件,避免铝合金长时间暴露在恶劣的环境中。
4. 定期维护定期维护是保护铝合金表面免受腐蚀的重要措施。
定期检查铝合金表面的腐蚀情况,及时发现问题并采取相应措施是非常必要的。
定期清洁和保养铝合金表面,去除污垢和杂质,可以延长其使用寿命。
5. 使用合适的防护设备在特殊环境下使用铝合金时,可以考虑使用一些防护设备来减少腐蚀的发生。
例如,在海洋环境中使用铝合金时,可以使用防腐蚀涂层、防护罩等设备来隔离海水和空气对铝合金的侵蚀。
总结起来,抑制铝合金表面腐蚀的方法包括表面处理、使用防腐涂层、控制环境条件、定期维护和使用合适的防护设备等。
通过这些措施的综合应用,可以有效延长铝合金的使用寿命,减少腐蚀带来的损失。
在实际应用中,应根据具体情况选择合适的抑制方法,并定期检查和维护铝合金表面,以保持其良好的耐腐蚀性能。
铝合金防腐处理工艺在现代工业和日常生活中,铝合金因其优异的性能,如轻质、高强度、良好的导电性和导热性等,被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑、电子等众多领域。
然而,铝合金在特定环境中容易受到腐蚀,这可能会影响其性能和使用寿命。
因此,铝合金的防腐处理工艺至关重要。
铝合金腐蚀的原因主要有电化学腐蚀和化学腐蚀。
电化学腐蚀通常发生在铝合金与不同金属接触或存在电解质的环境中,形成原电池导致腐蚀。
化学腐蚀则可能由于铝合金与强酸、强碱等化学物质直接反应而产生。
为了有效地防止铝合金的腐蚀,人们研发了多种防腐处理工艺,以下是一些常见的方法:阳极氧化处理这是一种广泛应用的铝合金表面处理技术。
将铝合金作为阳极置于电解质溶液中,通过电解作用在其表面形成一层氧化膜。
这层氧化膜具有较高的硬度和耐腐蚀性,可以显著提高铝合金的表面性能。
氧化膜的厚度和性能可以通过控制电解参数,如电流密度、电压、电解时间和溶液成分等来调节。
化学转化处理常见的有铬酸盐转化处理和磷酸盐转化处理。
铬酸盐转化处理能在铝合金表面形成一层致密的铬酸盐膜,具有良好的耐蚀性。
但由于铬酸盐对环境有一定的危害,其应用逐渐受到限制。
磷酸盐转化处理则相对环保,形成的磷酸盐膜可以为后续的涂装提供良好的基底,增强涂层的附着力和耐腐蚀性。
有机涂层防护通过在铝合金表面涂覆有机涂料,如油漆、树脂等,来隔绝铝合金与外界环境的接触,从而达到防腐的目的。
在涂覆前,通常需要对铝合金表面进行预处理,如除油、除锈、磷化等,以提高涂层的附着力和防护效果。
电镀和化学镀电镀是利用电解原理在铝合金表面沉积一层金属镀层,如镍、铬、锌等。
化学镀则是通过化学反应在铝合金表面沉积金属镀层。
这些镀层可以提供良好的防护性能,但工艺相对复杂,成本较高。
激光熔覆利用激光束的高能量将防腐材料熔覆在铝合金表面,形成一层致密的防腐涂层。
这种方法具有涂层与基体结合强度高、热影响区小等优点,但设备投资较大,工艺要求较高。
微弧氧化处理这是一种新兴的表面处理技术,通过在铝合金表面产生微弧放电,在原位生长出一层陶瓷质氧化膜。
92航空制造技术·2020年第63卷第12期2124–T851铝合金是Al–Cu–Mg 系高强高韧性铝合金,具有优良的机械加工特性,其厚板的伸长率和断裂韧度高于常规2024铝合金,广泛应用于航空航天结构[1]。
但由于铝合金对腐蚀环境的敏感性,易发生局部腐蚀,影响结构完整性和安全性。
盐雾腐蚀就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀,由于自然界的盐雾是强电解质,其中NaCl 占电解质的77.8%,电导很大,能加速电极反应使阳极活化,加速腐蚀。
盐雾对铝合金的腐蚀是以电化学方式进行的,其诱导因素是铝合金表面生成的致密氧化膜Al 2O 3遭到破坏,破坏过程中起主要作用表面处理对铝合金盐雾环境下的腐蚀特性试验研究程文礼1,2,杨 慧1,2,任德杰3,何二锋4,李玉峰3(1. 中国航空制造技术研究院,北京 100024;2.中航复合材料有限责任公司,北京101300;3.南京赛宝工业技术研究院,苏州215011;4.航空工业成都飞机设计研究所,成都610041)[摘要] 采用盐雾试验研究了不同表面处理状态下的2124–T851铝合金试样在盐雾环境下的腐蚀特性,按96h 一循环拍照记录了960h 内试样的表面腐蚀状态。
结果表明:未经过表面处理的铝合金试样随腐蚀时间的增加,表面腐蚀程度逐渐增加,表面磷酸阳极化(PAA )处理后并喷涂底胶及底漆的试样具有较好的耐腐蚀性。
通过比较,发现喷涂BR–127和TB06–9试样在试验过程中均未出现腐蚀点,说明BR–127及TB06–9具有较好的耐盐雾腐蚀性。
关键词: 铝合金;盐雾腐蚀;腐蚀机理;磷酸阳极氧化;表面处理Experimental Study on Corrosion Characteristics of Aluminum Alloy in Salt Spray EnvironmentCHENG Wenli 1,2, YANG Hui 1,2, REN Dejie 3, HE Erfeng 4, LI Yufeng 3( 1. A VIC Manufacturing Technology Institute, Beijing 100024, China;2. A VIC Composites Co., Ltd., Beijing 101300, China;3. Nanjing CEPREI Industrial Technology Research Institute, Suzhou 215011, China;4. A VIC Chengdu Aircraft Design and Research Institute, Chengdu 610041, China )[ABSTRACT] The corrosion characteristics of 2124–T851 aluminum alloy samples under different performance treatment conditions in salt spray environment were studied by salt spray test. The surface corrosion state of the sample within 960h was recorded by photograph every 96h a cycle. The results show that the surface corrosion of aluminum alloy samples surface without treatment gradually increases with the increase of corrosion time, the sample with surface phosphoric acid anodized (PAA) and sprayed with primer has good corrosion resistance. By comparison, it was found that there was no corrosion point in the test of BR–127 and TB06–9, which shows that BR–127 and TB06–9 have good salt spray corrosion resistance.Keywords: Aluminum alloy; Salt spray corrosion; Corrosion mechanism; Phosphoric acid anodization; Surface treatment DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2020.12.092的是氯离子(Cl –),Cl –离子半径很小,只有1.81×10–10m ,具有很强的穿透能力,容易在铝合金表面的活性位置,如氧化膜不完整或材质不均匀处发生吸附,随着时间的延长,吸附在表面的离子与氧化膜发生化学反应,氧化膜减薄、破裂直至裸露铝溶解。
铝合金表面处理
铝合金表面处理是指对铝合金表面进行一系列的处理,以改善其外观、耐腐蚀性和机械性能。
常见的铝合金表面处理方法包括阳极氧化、电泳涂装、喷涂、电镀等。
1. 阳极氧化:将铝合金制品浸入含有硫酸、硫酸铜等电解液中,通过电解反应形成一层氧化膜,提高铝合金的耐腐蚀性和硬度。
同时,阳极氧化还可以通过染色等方式改变铝合金的颜色。
2. 电泳涂装:将铝合金制品浸入含有漆液的电泳槽中,通过电泳作用使漆液均匀附着在铝合金表面,形成一层均匀、致密的涂层。
电泳涂装可以提高铝合金的耐腐蚀性、耐磨性和外观质量。
3. 喷涂:使用喷涂设备将涂料喷涂在铝合金表面,形成一层涂层。
喷涂可以通过选择不同的涂料,实现不同的效果,如防腐、防锈、防氧化等。
4. 电镀:将铝合金制品浸入含有金属离子的电解液中,通过电解反应使金属离子还原成金属沉积在铝合金表面,形成一层金属镀层。
电镀可以提高铝合金的耐腐蚀性、装饰性和导电性。
以上是常见的铝合金表面处理方法,不同的处理方法适合于不同的应用场合和要求。
在实际应用中,可以根据具体需求选择合适的表面处理方法。
铝合金粉末喷涂工艺(一)铝合金粉末喷涂工艺简介•铝合金粉末喷涂工艺是一种常见的表面处理技术,用于改善铝合金制品的耐腐蚀性、抗磨损性和外观质量。
•该工艺涉及将粉末涂料通过静电力使其附着在铝合金表面,并在高温下熔融和固化。
工艺流程1.准备铝合金基材:清洗表面,去除油污和氧化层,以保证粉末涂料的附着性。
2.准备粉末涂料:选择适合的颜色和性能要求的粉末涂料。
3.静电喷涂:通过喷涂枪将粉末涂料带电,并使其在铝合金表面均匀附着。
4.固化:将铝合金制品置于高温烤箱中,使粉末涂料熔融和固化。
5.冷却:待制品温度降至室温后,取出并进行后续处理。
工艺优势•耐腐蚀性提升:铝合金粉末喷涂工艺能够形成致密的防腐涂层,提高制品的耐蚀性,延长使用寿命。
•外观质量优化:粉末涂料具有丰富的颜色选择,可使铝合金制品具有更好的外观效果和装饰性。
•环境友好:粉末涂料不含有机溶剂,减少了对环境的污染,符合环境保护要求。
应用领域广泛•汽车工业:铝合金车身喷涂,提升汽车的耐腐蚀性和外观质量。
•建筑行业:铝合金门窗、幕墙的涂装,增加产品的美观度和耐用性。
•电子设备:铝合金外壳的喷涂,保护内部电路和提高产品档次。
注意事项•高温操作:工艺中的烘烤温度较高,需要注意操作安全,防止烫伤。
•喷涂环境要求:喷涂室应具备良好的通风设备,确保作业人员的健康安全。
•表面处理:在喷涂前应彻底清洁铝合金表面,以提高涂装效果和附着力。
以上是对铝合金粉末喷涂工艺的简要介绍。
这一工艺在诸多领域都有广泛应用,能够提升铝合金制品的质量和使用寿命。
尽管有一定的操作要求和注意事项,但只要正确施工、遵守规范,铝合金粉末喷涂工艺将继续发挥其重要作用。
论述表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能的影响摘要】随着市场经济的不断发展以及工业化建设进程的不断加快,我国各行各业对铝合金材料的需求量越来越多,因此,关于铝合金方面的研究也在不断深入。
本文针对表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能的影响进行了简要分析,以供参阅。
【关键词】表面处理工艺;铝合金;防腐涂层;性能;影响随着我国工业化进程的不断加快和市场经济的快速发展,我国各行各业对铝合金材料的需求量都处于不断增长之中,所以有关铝合金的研究也应该不断深入,本文将所选取的三组铝合金分为X、Y、Z三组,对X、Y、Z三组各进行基本打磨处理、基本钝化处理和基材阳极氧化处理,并对三组分别实施拉开法附着力实验和电化学阻抗实验及耐海水浸泡实验,通过观察分析得出这三组样本的性能测试结果。
1实验基本过程说明1.1实验所需材料和仪器本文研究主要选取5083铝合金材料为实验的样本,将这其中的三组相同材料命名为X组、Y组和Z组,并将725-B40-EF1自抛光无铜防污漆、725-H06-19环氧锌黄防腐漆、725-D01=52表面钝化剂、725-H44-61环氧厚浆防腐底漆和725-HB53-1环氧丙烯酸连接漆作为备用,同时将液压附着力测试仪(PolitestAT-A型)和电化学阻抗谱仪(AtuoLabM273A型)作为研究的主要实验仪器。
1.2防腐防污涂层体系的制备为适应实验需求,本文研究把725-B40-EF1自抛光无铜防污漆作为防腐防污涂层中的一号涂层,并设置厚度为80μm、道数为1道。
同时将725-HB53-1环氧丙烯酸连接备用漆和725-H44-61环氧厚浆防腐底漆分别设置为防腐防污涂层中的二号涂层和三号涂层,并设置厚度为50μm、道数为1道。
把725-H06-19环氧锌黄防腐漆设置为防腐防污涂层的四号图层,与二三涂层一样设置厚度为50μm、道数为1道。
1.3进一步实施表面处理工艺上文提到,本文研究在对铝合金进行防腐涂层性能测试之前会分别对X、Y、Z三组各进行基本打磨处理、基本钝化处理和基材阳极氧化处理,首先,对X组铝合金材料所实施的基本打磨处理是在样板的表面进行涂油,在此基础上再用1.5#砂纸对表面进行打磨,材料打磨的表面粗糙度为20μm,随后用无水乙醇清洗样板并涂装防腐防污涂层。
铝合金防腐保护措施铝合金作为一种常见的金属材料,用于制造各种产品,包括建筑材料、航空器、汽车零部件等。
由于铝合金具有轻质、耐腐蚀、导热性能优良等特点,因此在工业和日常生活中得到了广泛应用。
然而,铝合金也会遭受腐蚀,影响其使用寿命和功能。
因此,为了保护铝合金材料,采取一系列的安全措施是必要的。
本文将对铝合金防腐保护措施展开详细阐述。
1. 表面处理措施铝合金的防腐保护始于其表面处理。
常见的表面处理方法包括阳极氧化和镀层处理。
阳极氧化是一种将铝合金表面转化为一层氧化膜的方法,可以提高铝合金的抗腐蚀性能。
另外,通过在铝合金表面涂覆一层保护性镀层,如涂层漆或聚合物膜,可以有效地防止腐蚀的发生。
2. 防止铝合金接触有害物质铝合金的腐蚀主要与其接触到的有害物质有关。
由于铝合金本身的化学性质,与某些物质接触会导致腐蚀。
因此,对于不同的应用场景,需要采取相应的措施来防止铝合金与有害物质接触。
例如,在建筑材料中,需要选择适合的涂层材料来包裹铝合金;在汽车制造中,需要定期清洗和保养车辆表面,避免腐蚀物质沾染。
3. 控制温度和湿度铝合金在高温高湿环境下容易发生腐蚀。
因此,控制温度和湿度是一种重要的防腐保护措施。
首先,需要避免铝合金暴露在极端高温或高湿环境下,建立适当的环境条件。
其次,选择合适的存储和使用方法,确保铝合金材料在制造、转运和使用过程中能够保持适当的温湿度。
4. 定期保养和检查定期保养和检查是保持铝合金长期使用的关键。
通过定期检查铝合金表面和内部,可以及时发现腐蚀迹象并采取相应的措施修复和保护。
定期清洁铝合金表面,去除沉积物和污垢,可以延长其使用寿命。
此外,在铝合金使用过程中,定期检查设备和结构的完整性,以防止事故发生。
5. 防腐剂的应用使用防腐剂是一种常见的铝合金防腐保护措施。
防腐剂可以通过覆盖或渗透到铝合金表面,形成保护层,阻止腐蚀的发生。
选择适合的防腐剂对于不同的应用和环境条件是必要的。
在使用防腐剂时,需要遵循相关的安全操作规程,以确保人身安全和环境保护。
铝合金表面处理对腐蚀性能的影响铝合金是一种轻便耐用且价格适中的材料,在日常生活中被广泛应用。
然而,铝合金存在着一定的腐蚀性,因此需要采取一系列的措施以增强其耐腐蚀性能。
铝合金表面处理作为一种有效的防腐蚀措施,已被广泛应用于工业和民用领域。
本文将探讨铝合金表面处理对腐蚀性能的影响,并介绍几种常见的铝合金表面处理方法。
铝合金表面处理的目的是增加铝合金表面的耐腐蚀性。
不同的表面处理方法对铝合金表面耐蚀性的提高程度不同,常见的表面处理方法包括阳极氧化、电沉积和喷涂等。
阳极氧化是一种通过电化学方法将金属氧化形成一层钝化膜的方法。
在阳极氧化过程中,铝材的表面被置于含有氧化性物质的溶液中,通过施加电流使氧化物离子在铝表面上形成钝化膜。
这个钝化膜是由氧化铝形成的硬质保护层,可以耐受很高的温度和化学侵蚀,使铝合金表面具有很好的耐腐蚀性。
此外,阳极氧化后铝合金表面的颜色也可以改变,比如变成黑色、红色等,使其更加美观。
电沉积是一种通过电化学方法将一层金属沉积到另一种金属表面的方法。
在电沉积过程中,将铝材置于含有金属盐的溶液中,通过施加电流使金属离子在铝表面上沉积,形成一层金属保护层。
这种金属保护层可以优化铝合金表面的耐腐蚀性能,并且可以提高表面硬度和光泽。
喷涂是一种将一种材料喷涂到另一种材料表面的方法。
喷涂材料可以是粉末状的、湿式涂料或涂膜形成的薄膜。
与电沉积和阳极氧化不同,喷涂技术不需要产生化学反应,因此不会产生氧化膜。
一般情况下,喷涂技术通常需要涂膜厚度比阳极氧化要更厚,以获得更好的耐腐蚀性。
此外,喷涂技术也可以在表面形成耐摩擦、耐磨损等功能性表面。
综上所述,不同的表面处理方法对铝合金表面耐腐蚀性的提高程度不同。
阳极氧化是最常见的铝合金表面处理方法之一,可以产生氧化铝硬质保护层。
电沉积和喷涂技术也可以在铝合金表面形成金属保护层。
选择适当的表面处理方法将有助于提高铝合金的耐腐蚀性能,以及表面美观和功能性。
未来随着科技的发展,铝合金表面处理技术也将不断更新和完善,为广大用户提供更加优质的产品和服务。
浅谈涂层防腐失效的原因和应对措施随着科学技术和工程领域的不断发展,涂层防腐技术得到了广泛的应用。
涂层防腐是在金属地面或其他基底表面上合成一层具有耐腐蚀性的保护膜,从而保护基底不被环境中的化学物质或其他有害物质的腐蚀破坏。
然而,涂层防腐的失效是一个不可避免的问题。
涂层失效可能导致基底材料暴露在环境中,从而被腐蚀和破坏,对于工程结构的安全性和经济性将产生严重的影响。
因此,深入研究涂层防腐失效原因,并提出有效的应对措施,具有重要的意义。
1.化学成分不当:某些涂层材料如未经处理的钢材、含水的基底材料或者停留时间不足的溶剂,含有许多不稳定的物质或者有害物质,可能导致涂层的化学成分不当,从而加速了涂层的失效。
2.应力:在涂层表面施加的应力,特别是动态或静态弯曲应力或者加速度的应力,容易导致涂层失效,特别是引起开裂的情况下。
3.化学腐蚀:化学腐蚀是一种涂层失效的最常见原因。
涂层材料,特别是接触海水和化学介质的材料,容易受到化学腐蚀的影响。
出现这种情况可能是由于涂层膜的孔洞结构,导致化学物质渗透到涂层内部,破坏其结构,使涂层生长斑点。
4.热稳定性不好:涂层材料容易在高温环境或者在过长时间照射紫外线的情况下失去其原有性能,从而失去防腐的作用。
为了应对涂层防腐失效,必须选择正确的涂层材料,并根据破坏机理制定对应的方案。
具体的应对措施如下:1.选择好的防腐涂层材料。
在涂层材料选择过程中,要注意选择对环境反应稳定,化学成分合理的涂层材料,从而确保涂层长时间有较好的防腐作用。
2.涂层的表面处理。
涂层前必须处理表面材料,将其表面清洗干净并进行防锈处理,使得涂层材料能够附着在基底表面上。
表面处理的质量如何,直接影响着涂层的耐久年限和质量。
3.防止涂层的损伤。
尽可能避免涂层的损伤和划伤,从而避免物理性损伤导致涂层的脱落。
同时要避免长期曝晒在紫外线下导致涂层膜老化松散。
总而言之,涂层防腐技术已经在工程领域得到广泛的应用,但是涂层的失效可能会导致工程结构的危害,为此我们必须认真地分析涂层失效的原因,并根据破坏机理制定相应的解决方案。
铝合金表面处理的方法及应用对铝及其合金进行表面处理产生的氧化膜具有装饰效果、防护性能和特殊功能,可以改善铝及其合金导电、导热、耐磨、耐腐蚀以及光学性能等。
因此,国内外研究人员运用各种方法对其进行表面处理,以提高它的综合性能,并取得了很大进展。
目前,铝及其合金材料已广泛地应用于建筑、航空和军事等领域中。
本文分类论述了铝及其合金材料表面处理的主要方法。
1·化学转化膜处理金属表面处理工业中的化学转化处理时使金属与特定的腐蚀液接触,在一定条件下,金属表面的外层原子核腐蚀液中的离子发生化学或电化学反应,在金属表面形成一层附着力良好的难溶的腐蚀生成物膜层。
换言之,化学转化处理是一种通过除去金属表面自然形成的氧化膜而在其表面代之以一层防腐性能更好、与有机涂层结合力更佳的新的氧化膜或其他化合物的技术。
1.1阳极氧化法铝的阳极氧化法是把铝作为阳极,置于硫酸等电解液中,施加阳极电压进行电解,在铝的表面形成一层致密的Al2O3膜,该膜是由致密的阻碍层和柱状结构的多孔层组成的双层结构。
阳极氧化时,氧化膜的形成过程包括膜的电化学生成和膜的化学溶解两个同时进行的过程。
当成膜速度大于溶解速度时,膜才得以形成和成长。
通过降低膜的溶解速度,可以提高膜的致密度。
氧化膜的性能是由膜孔的致密度决定的。
1.1.1硬质阳极氧化铝的硬质阳极氧化是在铝进行阳极氧化时,通过适当的方法,降低膜的溶解速度,获得更厚、更致密的氧化膜。
常规的方法是低温(一般为0℃左右)和低硫酸浓度(如<10%H2SO4)的条件下进行,生产过程存在能耗大、成本高的缺点。
改善硬质阳极氧化膜的另一种方法是改变电源的电流波形。
氧化膜的电阻很大,氧化过程中产生大量的热量,因此,传统直流氧化电流不宜过大,运用脉冲电流或脉冲电流与直流电流相叠加,可以极大地降低阳极氧化所需要的电压,并且可使用更高的电流密度,同时还可以通过调节占空比和峰值电压,来提高膜的生长速度,改善膜的生成质量,获得性能优良的氧化膜。
AUTO PARTS | 汽车零部件汽车铝合金零部件不同表面处理的腐蚀性能研究陈志俊上汽大众汽车有限公司质保实验室 上海市 200000摘 要: 在汽车零部件中铝合金材料的使用较为广泛,既可以有效降低整车的重量,又兼具良好的防腐蚀性能,还可以提高汽车的平衡度与舒适性。
为使铝合金材料的性能得到充分发挥,本文对其腐蚀性能从多个角度进行分析,为相关技术人员提供参考。
关键词:汽车 零部件 铝合金 材料 腐蚀汽车工业化加快了我国经济的发展,但是又面临着严峻的环境保护与节能减排问题,汽车轻量化成为汽车行业发展的重要趋势。
铝合金材料的应用有效的缓解了这一难题,在汽车轻量化的过程中铝合金材料的各种性能得到了充分的展现,经过对汽车结构及零部件的优化与改造,车身重量得到有效消减,发动机和底盘的质量也变得更小。
但需要注意的是,汽车轻量化不能牺牲其基本功能,在逐步完善汽车功能的前提下完成节能减排的目标。
1 汽车铝合金零部件的应用优势目前我们所使用的各种金属材料中,铝合金可以排在第二位,特别是在交通运输行业中,各种铝合金零部件的消耗量非常高,而其中的大部分主要是用于汽车的生产。
一直以来汽车能耗居高不下,是因为汽车自身重量产生的能耗占据了很大部分。
因此,在汽车生产加工过程中开始尝试使用一些轻型材料,其中铝合金材料脱颖而出,成功的替代了钢铁材料。
[1]汽车轻量化是汽车工业化发展过程中的一个重要课题,发展汽车轻量化不损害到汽车的品质与使用功能,只可以通过技术创新实现汽车轻量化。
在汽车零部件中使用轻型材料降低其重量,尤其是在发动机部位,还应满足功率的输出、低噪音、低震动等方面的要求,并且汽车的舒适性与安全性都是消费者重点关心的问题。
在满足上述条件后汽车生产企业才能在激烈的竞争中健康发展。
目前铝合金材料是满足汽车轻量化的主要材料之一,既能够达到汽车对材料性能的要求,还可以保证低成本生产。
在各种汽车零部件中,使用铝合金材料的主要部位集中在车身底盘与发动机,通常铝合金材料的密度约为2.7g/cm3,而钢铁材料的密度约为7.8g/cm3,使用铝合金代替钢铁材料后发动机重量得到大幅度缩减,同时汽车车身和底盘的重量也随之减少,而支撑车身重量的车轮负载也随之减少。
表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能影响研究作者:孙建中来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第04期摘要:各个行业的发展中,工业领域的发展比较迅速,工业建设中的铝合金材料的应用是比较重要的,保障铝合金的应用质量就要注重防腐涂层的工艺实施,而在进行表面处理工艺的应用过程中,就会对防腐涂层的性能产生相应影响。
本文主要通过相应的试验,来探究表面处理的工艺实施对铝合金防腐涂层性能产生的影响。
关键词:铝合金;表面处理;影响铝合金是有色金属结构材料,实际的生活当中也应用比较广泛,使用中干净干燥条件下就会在铝合金的表面形成保护氧化层,这一氧化膜也比较容易遭到破坏。
在受到破坏之后要进行实施表面的处理工艺,保障铝合金材料的应用性能。
通过对铝合金防腐涂层在表面处理工艺的实施下产生的影响研究,就能为铝合金的保护性能提高措施实施提供相应理论依据。
1 铝合金防腐涂层性能在表面处理下的影响实验为了能够说明铝合金防腐涂层的性能,在表面处理工艺下产生的影响,此次通过实际的实验进行呈现。
实验中对于材料以及相关仪器要准备完整,保障实验的效果良好呈现,这也是此次实验的基本要求。
实验过程中所需要的材料,主要是铝合金材料三组,这些铝合金的材料是相同的,主要是为了方便对照,将这些材料作为样本编号为A、B、C三组。
实验材料中还需要表面钝化剂,需要自抛光无铜防污漆,环氧锌黄防腐漆,环氧厚浆防腐底漆,环氧丙烯酸连接漆[1]。
将这些基本的材料准备完整,方便后续的实验。
所需要的实验仪器主要有电化学阻抗谱仪,型号为Atuo Lab M273A,以及液压附着力测试仪,型号为Politest AT-A。
这样就将材料以及设备准备完毕。
接着,就要进行制备防腐防污涂层,不同型号的防腐防污漆制备的要求也是不同的,如對于自抛光无铜防污漆,所制备的干膜厚度是80微米,道数是一道,其余的如环氧厚浆防腐底漆制备的干膜厚度均为50微米,道数是一道。
制备好防腐防污涂层之后,就要进行表面处理的工艺实施,对于A组的铝合金打磨处理后,在其表面实施涂油操作,通过砂纸进行打磨,使其表面粗糙度大于等于二十微米,然后通过无水乙醇进行清洗后涂上防腐涂层。
表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能的影响摘要:现如今不断发展的市场经济和速度不断加快的工业化建设进程使得我国在不同的工作中需要越来越多的铝合金材料,因此有人针对铝合金的各个方面都展开了深入详细的研究,希望能够有效促进相关行业的发展。
本文主要对铝合金的表面处理工艺对其性能的影响进行了有关试验,希望通过对不同表面处理工艺的探讨进而得出有用的结论,最终给各行各业提供具有价值的参考。
关键词:铝合金;处理工艺;表面;性能一、进行实验的备用材料以及相关仪器本文的研究对象是6061铝合金材料,将它们作为实验的样本和备用材料并将其分为三组不同的材料,依次命名为A组、B组和C组,并将备用材料:稀土盐、双氧水、环氧锌黄防腐漆、自抛光无铜防污漆、环氧丙烯酸、表面钝化剂以及环氧厚浆防腐底漆准备好,实验研究所用的主要仪器:加热器、时间表、电化学阻抗谱仪以及液压附着力测试仪等也要准备到位,以便促进实验的有效进行提高实验的效率。
二、双氧水和稀土盐对6061铝合金表面抗腐蚀性的影响通过对铝合金的样本试片进行打磨,然后进行脱脂处理和冷热水的冲洗等一系列过程之后,采用正交实验法对其研究,探讨不同溶剂浓度与温度对铝合金表面形成氧化膜的影响。
研究发现在一定范围内,稀土盐的浓度越高则铝合金越容易形成转化膜,而双氧水的加入可以促进其形成较均匀的膜,更有利于提高铝合金的表面抗腐蚀性能,由此看来双氧水扮演了一种催化剂的角色。
通过对温度的研究发现当温度处于34度左右时,6061转化膜的抗腐蚀性能最佳,当温度继续提高时,其性能又逐渐下降。
由此看来要切实提高铝合金的抗腐蚀性能,必须对溶剂的浓度以及反应的温度做好把握。
三、铝合金表面的腐蚀扩散分析结果通过定期观察铝合金的样板涂层具有划伤的一面,我们发现如果是经过打磨处理后的样板,它们在海水中浸泡几个月之后会有较少量的黄色腐蚀物在划伤处出现,然后这种少量的腐蚀物会逐渐增加起来,最终让原有的划痕边缘也逐渐地鼓起,然而样板在整个过程中却不会有氧化膜脱落的情况产生。
表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能影响分析摘要:在我们国家工业材料使用范畴中,铝合金这种材料的使用范畴最广,几乎每个方面都离不开它,比如我们国家在完成建筑施工的过程中需要使用铝合金,在制造船只时也需要使用铝合金,在航天航空方面更需要使用铝合金。
铝合金是一种经过化学反应合成的材料,在自然条件下,一旦满足它反应的需求,它就会因为发生化学反应而生成一层氧化膜,这层氧化膜非常薄,在空气中很容易被破坏,所以需要对其表面进行适合的处理工艺。
关键词:表面处理工艺;铝合金;防腐涂层;性能引言:现如今,我们国家市场经济发展的越来越好,这同时也带动了我们工业化建筑行业的发展,所以,我们国家对于铝合金的需求量也变得越来越大,因而与之相关的部门一定要加强对铝合金的研究。
众所周知,铝合金在一定条件下会因为发生化学反应而生成氧化膜,所以必须对其表面进行细致的工艺处理,在铝合金表面涂上一层防止腐烂、防止被弄脏的材料,以此来增强铝合金的防腐烂防污染的能力。
基于此,笔者在本篇文章中将分析这种表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能的影响,希望可以帮助到相关工作人员。
一、实验(一)实验器材实验材料:①五千零八十三号铝合金,把三组相同的铝合金材料作为实验的样本,并把它们依次定为一组、二组和三组,备用;②七百二十五-D零一-五十二表层钝化剂;③七百二十五-B四十-EF一自抛光不含铜的防止污染漆;④七百二十五-HB五十三-一丙烯酸连接漆;⑤七百二十五-H四十四-六十一厚浆防止腐烂的底漆;⑥七百二十五-H零六-十九锌黄防止腐烂漆。
实验仪器主要为电化学阻抗谱仪器,选择并且使用Atuo Lab M二百七十三A 型;液压附着力测试仪器,选择并且使用Plitest AT-A型。
(二)制作并准备防止腐烂防止污染的涂层将这些防止腐烂、防止污染的涂层依次分为一、二、三、四号,每一号涂层都是不同材料的漆层,使每一号涂层的道数都为一,除了一号涂层的干膜厚度需要控制在八十微米以外,其余三个都控制在五十微米。
铝合金表面处理选择的航天标准铝合金表面处理选择的航天标准一、引言在航天工业中,铝合金广泛应用于航天器、航天飞行器、卫星等领域。
然而,由于铝合金表面的特殊性,对其进行表面处理是非常必要的。
在选择合适的航天标准进行表面处理时,需要考虑到材料的特性、使用环境和性能要求等因素。
本文将对铝合金表面处理选择的航天标准进行深入探讨,以帮助读者更深入地理解这一主题。
二、铝合金表面处理的重要性1. 航天器环境对铝合金的影响在宇宙空间中,航天器会受到高温、低温、辐射、真空等特殊环境的影响,而铝合金作为航天器主要的结构材料之一,其表面的处理质量将对航天器的使用寿命和性能产生重大影响。
2. 表面处理对铝合金性能的影响通过表面处理可以改善铝合金的机械性能、耐腐蚀性能、耐磨性能等,并且还可以增强其与其他材料的粘接性能,提高整体性能。
3. 表面处理对航天器的实际应用航天器的表面处理要求严格,必须符合一定的标准和规范,以保证航天器的可靠性和稳定性。
三、选择的航天标准在航天工业中,常用的标准和规范包括ISO、ASTM、MIL和AMS等。
其中,AMS(航空材料规范)是美国航空材料规范委员会颁布的一系列航空材料标准,适用于航空航天领域的各种材料。
在选择铝合金表面处理的航天标准时,AMS标准是非常值得考虑的。
AMS标准包括了对航空材料加工的详细要求,其中针对铝合金的表面处理也有相应的规范。
AMS标准涵盖了铝合金的阳极氧化、化学镀、电镀、涂装等方面的要求,以及测试方法、质量控制等内容,全面而严谨。
四、个人观点和理解作为文章作者,我认为选择合适的航天标准对于铝合金表面处理非常重要。
AMS标准作为航空航天领域的权威标准,具有严谨性和全面性,能够有效指导铝合金表面处理工艺和质量控制,保证航天器的安全和可靠性。
在进行铝合金表面处理时,我会优先考虑符合AMS标准的工艺和材料,以确保表面处理质量达到航天要求。
五、总结选择合适的航天标准对铝合金表面处理至关重要。
表面处理工艺对铝合金防腐涂层的影响
摘要:目的:研究分析表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能的影响。
方法:选取三组相同的5083铝合金作为试验样本,分别命名为A组、B组、C组,对A组样本进行基材打磨处理、B组样本进行基材钝化处理、C组样本进行基材阳极氧化处理,然后分别对三组样本实施拉开法附着力试验、电化学阻抗试验及耐海水浸泡试验,观察分析三组样本的性能测试结果。
结果:A组样本和B组样本的防腐涂层附着力均有所提高,A组样本达到了16.4MPa、B组样本达到了20.0MPa,但模拟电阻值有所下降,经海水浸泡五个月后降至(0.8-1.3)×108Ω;C组样本的防腐涂层附着力有所下降,但耐蚀性能有所提高,模拟电阻值经海水浸泡五个月后仍可达到(1.0-1.3)×108Ω。
结论:不同的表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能具有不同的影响,在实际应用中应根据具体情况进行合理选择。
关键词:表面处理工艺;打磨处理;钝化处理;阳极氧化;铝合金;防腐涂层;涂层性能
铝合金是工业生产中应用最为广泛的一种金属材料,它最早于1891年开始在船舶上进行应用,后来历经一百多年的发展,已经成为了工业生产中最有发展前途的材料之一
[1]。
铝合金材料在一般大气条件下会在表面生成一层自然氧化膜,从而避免其遭到外界环境的侵蚀[2]。
不过,这层膜很薄,很容易破损,甚至会遭酸碱侵蚀而发生溶解[3]。
为此,必须要在铝合金的表面涂装一层防腐涂层,以对其自然氧化膜进行保护。
1实验
1.1材料及仪器
本次实验主要应用的材料有:5083铝合金(选取三组相同的5083铝合金作为试验样本,分别命名为A组、B组、C 组)、725-DO1-52表面钝化剂、725-H44-61环氧厚浆防腐底漆、725-H06-19环氧锌黄防腐漆、725-B40-EF1自抛光无铜防污漆以及725-HB53-1环氧丙烯酸连接漆;主要应用的仪器有:AtuoLabM273A型电化学阻抗谱仪和PolitestAT-A型液?焊阶帕Σ馐砸恰?
1.2防腐涂层体系
1号防腐涂层为725-H06-19环氧锌黄防腐漆,道数为1道,干膜厚度为50μm;2号防腐涂层为725-H44-61环氧厚浆防腐底漆,道数为1道,干膜厚度为50μm;3号防腐涂层为725-HB53-1环氧丙烯酸连接漆,道数为1道,干膜厚度为50μm;4号防腐涂层为725-B40-EF1自抛光无铜防污漆,道数为1道,干膜厚度为80μm。
1.3表面处理
1.3.1基材打磨处理对A组样本进行基材打磨处理:首先对样本表面进行除油,然后采用1.5#砂纸将表面打磨至粗糙度≥20μm,再以无水乙醇清洗,最后涂装防腐涂层体系。
1.3.2基材钝化处理对B组样本进行基材钝化处理:首先对样本表面进行除油,然后采用1.5#砂纸将表面打磨至粗糙度≥20μm,再以无水乙醇清洗,涂装上一层725-DO1-52
表面钝化剂,最后待样本表面形成钝化膜后涂装防腐涂层体系。
1.3.3基材阳极氧化处理对C组样本进行基材阳极氧化处理:首先对表面进行除油抛光,然后进行阳极氧化处理,最后分别在4小时和5天后涂装防腐涂层体系。
1.4性能测试
1.4.1拉开法附着力试验仅对样本涂装725-H44-61环氧厚浆防腐底漆和725-H06-19环氧锌黄防腐漆,待涂层干燥一周后,以拉开法附着力试验对防腐涂层的附着力进行测试,分析表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能的影响。
1.4.2电化学阻抗试验通过AtuoLabM273A型电化学阻抗谱仪分别对涂装及未涂装防腐涂层的样板进行测试,分析电路图,观察样本的耐蚀性能变化。
1.4.3耐海水浸泡试验仅对样本涂装
725-H44-61环氧厚浆防腐底漆和725-H06-19环氧锌黄防腐漆,待涂层实干后,划伤样本的一面,以耐海水浸泡试验法将样本浸泡在海水中,观察分析划伤处的腐蚀产物形成及扩
散情况。
2结果与分析
2.1表面处理工艺对铝合金防腐涂层附着力的影响
A组样本和B组样本的防腐涂层附着力均有所提高,A 组样本达到了16.4MPa、B组样本达到了20.0MPa;界面断裂出现在725-H44-61环氧厚浆防腐底漆防腐涂层的内部,无层间破坏。
C组样本的防腐涂层附着力有所下降,4小时后达到了9.3MPa、5天后达到了6.5MPa。
铝合金表面经打磨处理后会生成一层薄而疏松、带孔穴的氧化膜,其中的孔穴可促使防腐涂层充分润湿渗透铝合金表面,并且还会与725-H06-19环氧锌黄防腐漆反应后产生锚固作用,故而基材打磨处理工艺可提高铝合金防腐涂层的附着力。
铝合金表面经钝化处理后会生成一层致密的钝化膜,钝化液可促使氧化膜内部的渗透,从而充分填充孔穴,并且钝化膜与防腐涂层具有良好的相容性,故而基材钝化处理工艺可提高铝合金防腐涂层的附着力。
铝合金表面经阳极氧化处理后会生成一层以微米计厚的双层氧化膜,其上层乃多孔蜂窝状、下层乃微孔致密层,相较于铝合金表面的自然氧化膜而言该膜具有更高的耐蚀性和耐磨性,并且不易与防腐涂层中的铬酸根发生化学反应,故而基材阳极氧化处理可降低铝合金防腐涂层的附着力。
2.2防腐涂层的腐蚀扩散
划伤样本的一面置于常温海水中,定期取出观察,浸泡五个月后总结出,铝合金材料经打磨处理后划伤部位会出现一些黄色腐蚀产物,而随着这些黄色腐蚀产物的增加,划痕边缘会慢慢鼓起,但不会导致膜脱落。
2.3基材的耐蚀性能
A组样本的模拟电阻值有所下降,经海水浸泡五个月后降至(0.8-1.3)×108Ω。
C组样本的耐蚀性能有所提高,模拟电阻值经海水浸泡五个月后仍可达到(1.0-1.3)×108Ω。
铝合金材料在大气条件下会在表面生成一层自然氧化膜,其模拟电阻值约为1.48×103Ω,而防腐涂层的模拟电阻值则一般可达到109Ω,远超过自然氧化膜,故而防腐涂层可以大大提高铝合金基材的耐蚀性能,起到良好的防腐作用。
对比样本在浸泡前后的模拟电阻值可以发现,阳极氧化膜能够有效提高防腐涂层与铝合金之间的界面电阻,而钝化膜则在这方面的效果不是很明显。
另外,为了保障铝合金防腐涂层具有较高的附着力和防腐性能,基材经阳极氧化处理后,应尽早涂装防腐涂层。
3结语
表面处理工艺是人类最古老的技术之一,自有人类开始,就有了表面处理工艺[4]。
表面处理工艺有很多种类,研究其对铝合金防腐涂层性能的影响是一项十分重要的课题。
根据本次结果示:A组样本和B组样本的防腐涂层附着力均
有所提高,A组样本达到了16.4MPa、B组样本达到了
20.0MPa,但模拟电阻值有所下降,经海水浸泡五个月后降至(0.8-1.3)×108Ω;C组样本的防腐涂层附着力有所下降,但耐蚀性能有所提高,模拟电阻值经海水浸泡五个月后仍可达到(1.0-1.3)×108Ω。
可以得出结论:不同的表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能具有不同的影响,在实际应用中应根据具体情况进行合理选择。
参考文献:
[1]陈廷益,王文慧,路文.铝合金表面腐蚀与化学处理及着色技术[J].金属功能材料,2014,01:46-54.
[2]黄从树,叶章基,邓玉,王晶晶,谢志鹏,任润桃.表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能影响研究[J].涂料工业,2014,09:6-10.
[3]曹京宜,张寒露,林红吉,张锋,孟宪林.铝合金基材用防腐防污涂层体系的选择和涂装工艺研究[J].现代涂料与
涂装,2011,05:48-51.。