镁合金磷化液

镁合金论文：AZ61镁合金的磷化及阴极电泳【中文摘要】镁合金作为优质的合金结构材料,在航空航天、汽车、电子和医疗器材等行业得到广泛应用。

但是镁的耐蚀性较差,制约了镁合金的应用。

镁合金磷酸盐转化膜具有多孔结构、附着力好,是有机涂层的有效基底。

本文采用磷化与阴极电泳涂装相结合的方法改善AZ61镁合金的表面性能。

本研究的研究方法、研究内容和结果分别叙述如下。

在国内外锌系磷化研究的基础上,选取三种不同的磷化体系。

通过对三种磷化体系所得磷化膜的厚度、耐碱性、表面形貌以及元素组成进行对比,选取适宜阴极电泳涂装的磷化膜。

采用单因素试验,分别研究磷化液中各物质对磷化成膜的影响。

研究表明：Zn(H2PO4)2的浓度对磷化膜的厚度有较大影响,浓度越大,厚度越大；NaNO3对磷化过程具有良好的促进作用；硫酸羟胺是一种良好的磷化氧化促进剂,且具有用量低的优点；NaF能够促进磷化、细化膜层。

间硝基苯磺酸钠与酒石酸添加后对磷化膜的成膜有利,但是添加的浓度与成膜状况关系较小。

采用正交设计的方法设计实验,正交表为(L9(34)),选取四种浓度对磷化过程影响较大的物质NaF、硫酸羟胺、ZnH2PO4、NaNO3作为正交试验的四个因素,物质的浓度为各因素的水平。

正交优化结果：NaF浓度为 g·L-1、硫酸羟胺的浓度为 g·L-1、ZnH2PO4的浓度为 g·L-1、NaNO3的浓度为5 g·L-1。

在上述优化物质浓度下,AZ61镁合金表面形成的磷化膜厚度适中、Δw小、均匀性好、腐蚀电流密度低、耐蚀性良好。

在以上工作的基础上,采用上述磷化条件的磷化膜进行阴极电泳涂装,得到外观(颜色、光亮度、均匀性)较好,厚度在35μm左右,硬度达到2H-3H,与基体的附着力为0级,耐蚀性较好的复合电泳涂层。

采用电涡流测厚仪测量磷化膜的厚度；利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)观察磷化膜的表面形貌；利用化学分析方法和能谱分析(EDS)分析磷化膜的成分组成；通过阳极极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、腐蚀失重等方法评价磷化膜的耐腐蚀性能。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟镁合金无铬无氟磷化溶液及磷化方法镁合金被誉为21 世纪最具发展潜力和前途的绿色工程材料，其密度小(1.8g/cm3 左右)，比强度高，弹性模量大，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，在航空领域、电子通讯领域、汽车领域等的应用越来越广泛。

但是由于镁的化学性质活泼，电极电位很低(-2.34KV)，致使镁合金的耐蚀性差，严重阻碍了它的推广和应用。

提高镁合金的耐蚀性，可以从控制合金杂质的含量、开发新的耐蚀合金、表面改性及表面涂层等方法入手，而对于大规模工业生产，采用耐蚀保护膜和涂装防护处理，是最为经济易行的方法。

目前，制备镁合金耐蚀保护膜常采用铬酸盐处理，如著名的DOW7 工艺采用铬酸钠和氟化镁，制备了具有一定耐蚀性的防护膜。

但是这种工艺生成的六价铬毒性大，严重危险环境和人类的健康。

而在无铬磷化工中，存在的主要问题有：磷化处理技术中含有大量的镍、铅、亚硝酸盐、氟等重金属及致癌物质，已经不符合国家对涂装行业的环保要求;磷化配方中成分较多(4 种以上)，影响因素复杂，与铬酸盐处理相比，膜层的耐蚀性较差，不含氟化物的耐蚀性更差。

公开号为CN101096761A 的中国专利提到了镁合金表面磷化溶液配方，含有锰、锌、氟等物质，用的是高锰酸钾和磷酸二氢锌，但是含氟化物耐蚀性也不高;公开号为CN1598055A 的中国专利提到了镁合金磷化溶液配方，其中含有腐蚀抑制剂氟化钠，氟化物的存在容易产生有害物质污染环境。

文献AZ31 镁合金磷化工艺研究(高焕方等，表面技术，2008，37(4)：37-39)在镁合金AZ31 表面制备了耐蚀膜层，但磷化配方中除了含有镍、氟、亚硝酸盐物质外，成分较多(9 种成分)，而且膜层的耐蚀性较铬酸盐处理差。

针对以上问题，山东省科学院新材料研究所崔学军，王修春，卢俊峰等研究。

MB6镁合金表面磷化工艺优化及耐腐蚀性能研究
周亚民;许县华;詹进国;刘世聪
【期刊名称】《东莞理工学院学报》
【年(卷),期】2011(018)001
【摘要】应用Tafel极化曲线分析方法,对在不同磷化温度、不同磷化液pH和不同磷化时间条件下磷化的MB6镁合金防腐性能进行了研究.实验结果表明:磷化温度、磷化液pH和磷化时间对MB6镁合金磷化膜防腐性能有较大影响,其最佳磷化温度为50℃,最佳pH为3.0,最佳磷化时间为20 min,磷化膜可提高MB6镁合金在Hank溶液里耐腐性能.
【总页数】5页(P88-92)
【作者】周亚民;许县华;詹进国;刘世聪
【作者单位】东莞理工学院化学与环境工程学院,广东东莞,523808;东莞理工学院化学与环境工程学院,广东东莞,523808;东莞理工学院化学与环境工程学院,广东东莞,523808;东莞理工学院化学与环境工程学院,广东东莞,523808
【正文语种】中文
【中图分类】TG178
【相关文献】
1.磷化修饰WE43镁合金的体外生物相容性及耐腐蚀性能 [J], 叶成红;奚廷斐;郑玉峰;王淑琴;李扬德
2.AZ31镁合金钙系磷化工艺优化及磷化膜组织结构研究 [J], 陈艳琴;孙佳伟;王春
晓;郑营才;钟惠婷;李建三;李亚丽
3.磷化修饰WE43镁合金的体外生物相容性及耐腐蚀性能（英文） [J], 叶成红;奚廷斐;郑玉峰;王淑琴;李扬德;
4.铜离子与植酸作用制备镁合金超疏水表面及耐腐蚀性能研究 [J], 陈兴
5.40Cr钢表面锌-锰系磷化膜的制备与耐腐蚀性能研究 [J], 许兵; 司晓卉; 张立祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

表面工程综合实验周AZ91D镁合金磷化实验方案一、实验目的：1、了解并掌握AZ91D镁合金的结构和性能2、掌握AZ91D镁合金磷化的原理及工艺3、研究不同的温度对AZ91D镁合金磷化的影响二、实验工艺：1、磷化膜制备工艺流程镁合金试样→W50、W20、W10砂纸打磨→水洗→无水酒精→碱洗→酸洗→干燥→磷化处理→蒸馏水洗→干燥→性能测试碱洗：去除工件表面油污，赃物配方：NaoH 10-20g/L Na3PO4 30-50g/L NaSiO3 10-20g/L酸洗:去除镁合金表面氧化膜，金属杂质及非金属硅，获得平整光滑的表面。

配方：H3PO4(80%)10-30mL/L NaPO4 10-20g/L磷化配方：氧化锌2g/L 磷酸25mL/L 氟化钠1g/L 焦磷酸钠3g/L 硝酸钠3g/L 亚硝酸钠2g/L PH控制在2.5左右磷化液酸度的测定1.总酸度：用0.1mol/L的标准溶液滴定磷化液，酚酞作为指示剂，当溶液由无色变为粉红色，所消耗0.1mol/L的氢氧化钠标准液毫升数，即为酸质点数。

2.游离酸度：用用0.1mol/L的标准溶液滴定磷化液，甲基橙作为指示剂，当溶液由无色变为橙黄色，所消耗0.1mol/L的氢氧化钠标准液毫升数，即为游离酸质点数。

三、性能检测滴定：采用自制的点滴腐蚀液高锰酸钾0.1克和硝酸0.3克溶于蒸馏水中快速检测磷化膜的耐蚀性。

用蜡笔在磷化试样上画三个直径为5mm的圆形实验区，把溶液从红色变为无色时称为点滴时间。

极化：使用电化学工作站，得到电化学极化曲线采用测厚仪测试膜层厚度变量：1.时间：将试样放于30℃分别反应10min，20min，30min。

常见故障排除方法不良现象原因解决方法膜外观不均匀发花发黄素材不良改善压铸工艺，加强磁力研磨或震动研磨。

蚀刻时间过短，或温度、浓度不够将酸点、温度、时间调整至适当的范围。

漂白去灰液碱点不足，或温度时间不够控制碱点14.0~16.0，并提高作业温度，延长时间。

若上述方法不能改善，则溶液老化更新溶液。

钝化液pH过低加皮膜PH调整剂，合理管控转化膜白灰或黑灰漂白槽液老化建议更换锌槽液转化膜槽液总酸过高检查槽液处理周期漂白碱点过低，或温度低补充槽液至合理范围。

检查超声波设备及时维护设备运行转化膜槽液不干净及时清洗滤芯，按规定周期更换素材有黑点素材氧化提高蚀刻浓度并延长时间；素材周转及仓储保证干燥通风涂装层附着性差皮膜蚀刻时间过短，或温度、浓度不够将酸点、温度、时间调整至适当的范围皮膜中硅含量偏高加强脱脂及蚀刻处理。

产品转化膜表面有手印操作员必须带手套作业钝化膜上有灰按照上述方法处理转化膜电阻高皮膜蚀刻时间过短，或温度、浓度不够适当将酸点、温度、时间调整至适当的范围。

转化膜处理液pH过低校正处理液P H 膜层过厚缩短转化膜时间。

新开缸槽液建议更换槽液时保留1/4老槽液耐盐雾差素材有氧化或裂痕等不良加强前段管控。

槽液被铜离子或铁离子氧化加强槽液管理，并定期检查挂具是否有质量问题转化膜槽液PH过高或者过低槽液维护，调整PH值。

槽液中增强盐雾的金属不足及时补充皮膜转化液新配槽液每次重新建浴时保留1/4的老槽液。

ZA83镁合金的表面磷化处理张春香;陈培磊;关绍康;刘忠侠;李少华;刘涛【期刊名称】《材料科学与工程学报》【年(卷),期】2010(028)006【摘要】设计了三种磷化液:基础配方(磷酸盐+高锰酸盐)(1)、基础配方添加氟化钠(2)和基础配方添加柠檬酸(3),并借助金相显微镜、扫描电镜(附有EDXS) 电化学测试系统研究了三种磷化液在ZA83镁合金表面所成磷化膜的组织及耐蚀性.结果表明,3号磷化液的成膜速度相对较快,形成的磷化膜组织较为致密,并且耐腐蚀性能最好,其腐蚀电流密度约比未磷化试样小一个数量级.磷化膜在晶内的厚度大于晶界,其主要组成是Mg、K、Mn的磷酸盐.【总页数】4页(P867-870)【作者】张春香;陈培磊;关绍康;刘忠侠;李少华;刘涛【作者单位】郑州大学物理学博士后流动站,河南,郑州,450002;郑州大学材料科学与工程学院,河南,郑州,450002;奇瑞汽车股份有限公司试验技术中心,安徽,芜湖,241009;郑州大学研究生部,河南,郑州,450002;郑州大学物理学博士后流动站,河南,郑州,450002;郑州大学材料科学与工程学院,河南,郑州,450002;郑州大学材料科学与工程学院,河南,郑州,450002【正文语种】中文【中图分类】TG178【相关文献】1.镁合金表面磷化处理的研究 [J], 刘景辉;申丰;王立夫;刘建国;赵贺2.旋转磁场对AZ91D镁合金表面磷化处理的影响 [J], 宋辉;赵明;王学良;刘振云;董信昌;安岩3.医用镁合金表面磷化处理及生物腐蚀性能 [J], 徐丽萍;张二林;杨柯4.汽车用镁合金磷化处理及化学镀Ni-Sn-P合金镀层 [J], 张子吟; 张华; 邵凯凯5.磷化处理对AZ31B镁合金表面耐蚀性能的影响 [J], 颜廷亭;吴思宇;陈庆华;阳佳蓉;刘清梅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。