文章摘要:随着国内汽车保有量的逐年攀升,石油消耗、交通安全、环境污染等问题愈加突出,传统汽车已无法满足人们更高的需求,近些年来新能源汽车越来越受到重视。汽车轻量化技术是新能源汽车发展中不可缺失的一环,其有望解决以上诸多问题。开发一种新型、环保、性能优异的汽车轻量化车身多种金属的底涂工艺是目前急需要解决的问题。本文在6061、7075铝合金和镀锌钢上开展基于钛/锆复合体系的多种金属表面化学转化技术。通过硫酸铜点滴实验考察了主成膜剂H₂TiF₆浓度、辅成膜剂H₂ZrF₆浓度、转化时间、pH、温度对两种铝合金和镀锌钢表面膜层耐蚀性能的影响;进而利用交流阻抗、Tafel极化曲线等电化学测试方法对其膜层耐蚀性优劣进行验证;最后通过扫描电镜及能谱仪观察分析转化膜表面形貌及元素构成。实验结果表明H₂TiF₆浓度在1.6～3.2ml/L、H₂ZrF₆浓度在0.8～1.6ml/L、转化时间在90s～150s、pH在4.0～4.5、温度处于25～35℃之间,三种金属材料经转化后,其耐蚀性均有不错的表现。经过与空白试样（未经转化的裸金属材料）的对比,三种被测试样的腐蚀电流密度I_corr均有明显下降。由极化曲线获得的腐蚀电位也反映了裸金属空白样的E_corr明显低于同组经转化后的金属试样。不同试样的EIS图谱显示转化后的三种金属材料的膜层电阻R_ct较空白样有明显增大。SEM图直观地展示了不同时间下样品表面微观形貌的差异,120s时6061铝合金、7075铝合金、镀锌钢表面的微孔和裂缝要明显少于其他时间下的样品。现阶段研究总体表明多金属化学转化技术具有不错的防腐效果,但仍需深入探讨转化膜微区生长、成膜机理、自然腐蚀性能和腐蚀界面行为,从而建立化学转化成膜与腐蚀防护的微区识别关联机制。

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论文DOI:10.26914/c.cnkihy.2021.015920

论文分类号:TG174.4