铝合金是一种活性较大的金属材料,在涂装工艺中,为了改善和提高其表面特性,往往需要进行表面转化处理,以增加铝合金与有机涂层的结合力及有机涂层的耐腐蚀性能。在铝合金的表面处理中,传统的阳极氧化"target=_blank>阳极氧化法和铬酸盐处理技术已经较为成熟,但阳极氧化法成本高,铬酸盐技术中因使用六价铬而受到严格限制,铝磷化时人们寻求的一种替代方法。
铝合金磷化本质上来讲是一个电化学过程,为改善铝合金机械性能而添加的合金元素(例如:铜、铁、硅、镁、锰等),往往在铝合金基体内形成金属间化合物,这些金属间化合物在铝合金磷化过程中或成为微阴极或成为微阳极,从电化学理论来讲,磷化膜的形成依赖于铝合金在阳极的溶解而金属磷酸"target=_blank>磷酸盐在阴极的沉积。
锌系磷化广泛用于钢铁材料的涂装工艺中,铝合金的锌系磷化报道相对较少,6061铝合金是目前涂装行业用得最多的一种铝合金材料。
新乡学院化学与化工学院研究人员采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱(EDX)和电化学研究的方法,研究了硝酸"target=_blank>硝酸钍对6061铝合金锌系磷化成膜过程的影响。通过在磷化液中添加少量的硝酸钍,对常温铝合金锌系磷化会带来一些积极的影响,包括:
1硝酸钍的添加将影响到磷化膜的化学组成,在一定范围内可以提高Zn2Fe(PO4)2·4H2O在磷化膜中所占的比例,使得磷化膜的耐蚀性得到提高。
2硝酸钍具有活化铝合金基体表面的作用,易吸附在基体表面形成活化点,起到了成核促进作用,使得磷化晶粒得到细化,生成的磷化膜更加致密。
3硝酸钍具有良好的载氧和去极化作用,在铝合金磷化过程中起到促进阴极反应的作用,加快了磷化成膜速度,进而缩短了磷化时候。
4所形成的磷化膜主要由Zn3Fe(PO4)2·4H2O和Zn2Fe(PO4)2·4H2O两种晶体所组成,硝酸钍并没有构成磷化膜的组成成分。 |