《AZ31B镁合金表面硅烷处理研究》.pdf

第28卷第3期 中国腐蚀与防护学报 Vo1．28No．3 2008年 6月 JournalofChineseSocietyforCorrosionandProtection Jun．2008 AZ31B镁合金表面硅烷处理研究 张 津 1,2 吴超云 黄福祥 张 微 (1．北京科技大学材料学院 北京 100083，2．重庆工学院材料科学与工程学院 重庆 400050) 摘要：采用硅烷溶液浸湿处理在 AZ3lB镁合金表面生成一层保护膜，采用扫描电镜 、金相显微镜及体式显微镜 观察试样表面形貌，并通过傅立叶红外光谱 (FTIR)对硅烷膜与基体的键合进行测试分析；采用盐水浸泡 、动电 位极化曲线研究硅烷膜层的耐腐蚀性能，并与磷化膜层进行对比。结果表明：AZ31B镁合金经硅烷化处理，可以 在其表面生成一层极薄的透明硅烷膜层 ，该膜层平整致密，对镁合金的自腐蚀电位影响不大，但大幅度降低了镁 合金的自腐蚀电流密度，很好地抑制了镁合金的腐蚀。 关键词 ：硅烷处理 AZ31B镁合金 耐腐蚀 极化 中图分类号 ：TG174．36 文献标识码：A 文章编号：1005-4537 (2008)03-0146-05 Ni0．00084％，杂质余量为 Mg。样件经碱洗除油 1 前言 水冲洗 酸洗 水冲洗预处理，备用。 镁合金因其具有密度轻、比强度高、减震性能 用 BTSPS((OC2Hs)3Si(cn93s4(CH2)3Si(OC2Hs)3) 好的优点，已被广泛应用于汽车、摩托车等领域。但 与乙醇和 H：O的混合溶剂配制一定浓度的硅烷溶 其标准电极电位低 ，易被腐蚀这一缺点严重影响了 液。将预处理后的镁合金样件浸泡在硅烷溶液中， 它的应用发展。为解决这一问题，国内外学者开发 处理时间分别为 10s、20s、30s．40s、50s、60s， 了许多不同的表面处理技术 ，如铬酸盐转化[1和磷 pH值控制在 5．0—5．4，实验温度为室温。磷化处理的 化[z]等工艺 ，前者使用最为广泛 ，但铬酸盐转化处 溶液 pH值 3—4、处理温度 25℃一40℃、浸渍时 理时含有六价有毒的铬，将会被逐渐淘汰。 间3min一10min。 20世纪90年代，美国WimJ．vanOoij等[3-63发 用美国尼高力公司生产的470型傅立叶红外光 现在铝合金和钢等金属涂装前进行硅烷处理 ，在其 谱仪测定膜层光谱，波长范围为4000cm～400cm-I； 表面形成硅烷膜，可以提高金属与有机涂层的结合 最小分辨率为0．5cm～。用金相显微镜、体式显微镜 力，改善金属的耐腐蚀性[]。硅烷涂层处理过程 和扫描电镜观察其表面形貌；在 3％NaC1溶液浸泡 简单、安全和环境友好，发展非常迅速 ，然而此种处 试样，考察其耐腐蚀性；用美国EGG公司M273恒 理在镁合金上应用的报道很少 ，仅发现意大利费拉 电位仪和 5210锁相放大器组成的电化学测试系统 拉大 。]对WE43镁合金进行了硅烷处理。认为长 进行电极电位和 自腐蚀电流密度测量，测试溶液为 链的硅烷可以生成有效的保护膜，镁合金耐腐蚀性 3．5％ NaC1溶液，测试温度为室温 (25℃)；采用 得到很好的改善，而短链的硅烷涂层则效果较差。 三电极体系 ，以铂片为对电极 ，饱和甘汞电极 本文用双三乙氧基硅基苯基四硫化物 (BTSPS)对 (SCE)为参比电极，极化曲线的电位扫描范围为 镁合金AZ31B表面硅烷处理，并研究硅烷膜层在盐 800mV一400mV，扫描速度为