PDF《铝合金锆酸盐化学转化膜的制备》

1 2铝合金:

1 0 0mm*

3 0mm* 1mm.工艺 流程为: 疏松氧化皮→冷水洗→碱蚀→热水洗→冷 水洗→出光→冷水冲洗→化学转化成膜→干燥( 吹干) →阴极电泳涂装. 漆种是灰黑色双组分环氧阴极电泳漆, 乳液和 色浆的比例为4 ∶

1 , 电压为1

4 0V, 温度为3 0℃, 时 间为9 0s , 烘干温度为1

2 0℃, 烘干3 0m i n .

1 .

2 试验配方 拟定的化学转化膜工艺配方及参数列于表1 .

1 .

3 性能测试 按HB5060-1

9 7 7标准进行点滴法耐蚀性测 试.用5 ~

1 0倍放大镜仔细观察点滴液内的气泡, 记录第一个气泡产生时的时间为试片的耐蚀时间. 点滴溶液成分为: 氢氧化钠2g , 甘油1

2 . 5m l , 用蒸 馏 水稀释至5

0 m l . 点滴液起泡时间越长, 说明转 ・

8 5

1 ・ 第3 1卷第2期2010年2月 腐蚀与防护 C O R R O S I O N &

P R O T E C T I O N V o l .

3 1 N o .

2 F e b r u a r y2

0 1

0 表1 化学法成膜配方及参数 成分及参数 数值 成分及参数 数值 氟锆酸钾

1 ~4g / L 聚乙二醇

0 .

5 ~3g / L 氟化钠

0 .

2 ~0 . 6g / L p H

3 ~3 .

5 环氧乳液

1 0g / L 时间

1 0m i n 二氧化硅粉

1 . 5g / L 温度

2 0 ~5 0℃ 磷酸

0 ~2g / L 化膜的耐蚀性越好.中性盐雾试验采用 L YW

0 2

5 型多用腐蚀试验箱.测试条件为: (

5 ±

1 )%氯化钠 水溶液, 盐雾沉降量为1 ~ 2m l / (

8 0 c m

2 ・h ) , p H 为6.5~7 .

2 , 密度为1.036g / L, 连续喷雾. 用MINITEST600B型麦考特非磁性测厚仪测量转化 膜的厚度.按照 G B

1 7

2 0-1

9 7 9测试漆膜附着力. 按圆滚线划痕范围内的漆膜完整程度评定, 以级数 表示.

2 试验结果与分析

2 .

1 正交试验结果 对化学法成膜的工艺进行正交试验, 氟锆酸钾 ( A) 的三水平为: 1g / L, 2g / L, 3g / L;

聚乙二醇( B) 的三水平为: 1g / L、

1 . 5g / L、 2g / L;

磷酸( C) 的三水 平为: 1g / L、

1 . 5g / L、 2g / L;

温度( D) 的三水平为

2 3℃、

3 5℃、

5 0℃. 表2所列为转化膜膜厚、 点滴试验起泡时间和 转化膜与漆膜结合力的正交试验结果, 可见: 影响膜 厚的主要因素为氟锆酸钾的量, 其次为温度;

影响耐 蚀能力的主要因素为磷酸含量, 其次氟锆酸钾, 聚乙 二醇量与温度的影响较小;

影响漆膜结合力的主要 因素是氟锆酸钾含量, 其次为聚乙二醇.综合三种 性能的分析结果,A

3 B

3 C

1 D

2 为较优的试验方案. 即: 氟锆酸钾为3g / L, 聚乙二醇为2g / L, 磷酸为1 g / L, 温度为3 5℃. 表2 化学转化膜的正交试验结果 试验号 膜厚, μ m 起泡时间, s 结合力

1 2 .

8 3

5 二级

2 2 .

3 3

4 二级

3 2 .

5 3

2 一级

4 1 .

8 3

0 二级

5 2 .

4 3

2 二级

6 3 .

5 4

0 一级

7 3 .

7 3

7 一级

8 2 .

8 3

9 一级

9 3 .

2 3

5 一级

2 .

2 氟锆酸钾对膜层性能的影响 图1是主盐氟锆酸钾浓度与成膜厚度及点滴液 起泡时间的关系图.成膜液的温度为3 5℃, p H 为3,成膜时间为1 0m i n . 图1 氟锆酸钾浓度与成膜厚度及耐蚀性的关系 由图1可知,当氟锆酸钾的浓度低于3 g / L时, 转化膜厚度随着溶液中氟锆酸钾量的增多而增加. 氟锆酸钾为主要成膜物质.氟锆酸钾在溶液中的浓 度越大, 反应进行得越快, 在一定时间沉积的膜层就 较厚.但并不是量越多越好, 如果氟锆酸钾的量过 多, 氟的量不足, 则会阻止反应的进行.随着转化膜 厚度的增加, 膜的耐蚀性能增强.