鎂合金與鍍鋅鋼板上無鉻化學轉化膜處理方法主要有磷酸鹽轉化膜,鉬酸鹽轉化膜,稀土鹽轉化膜,植酸轉化膜,樹脂混合鈍化及磷化等,近年來的主要進展如下:
稀土鹽
80年代中期,Hinton等人首先注意到稀土金屬鹽對鋁合金的緩蝕作用,并依據進一步的研究結果,提出用稀土鹽代替傳統的鋁合金鉻酸鹽鈍化的可能性[6]。到目前為止,人們已經在鋁、鋅、鎂、錫、銅或其合金以及碳鋼和不銹鋼等多種金屬材料上制備得到了具良好的防腐蝕效果的稀土轉化膜。金屬上的稀土轉化膜的形成過程一般可用陰極成膜機理來說明,當金屬置于含稀土鹽的溶液中時,陽極區發生金屬的:M→Mn++ne,陰極區發生去極化劑O2或H+的還原:O2+2H2O+4e→4OH,2H++2e→H2。當溶液中含強氧化劑如H2O2[7]時,微陰極上還會發生H2O2的還原反應:H2O2+2e→2OH-。陰極上的這些還原反應均導致陰極區的OH-離子濃度增大,pH值升高。當反應達到一定程度,pH超過一定值后,稀土離子便發生水解,生成不溶性的氫氧化物或水合氧化物沉積出來,覆于金屬表面,并隨時間延長逐漸增厚,最終可形成厚度為0.1~0.5μm的稀土轉化膜[8]。
M.A.Arenas等研究了鍍鋅鋼板上鈰鹽的轉化膜,膜浸泡在3.5%NaCl溶液中的結果表明,鈰鹽的膜層提供了有效的保護[9]。龍晉明等通過在Ce(NO3)3水溶液中對鋅和電鍍鋅鋼進行化學轉化(鈍化)處理,在試樣表面形成了鈰轉化膜。結果表明,本實驗得到的鋅表面稀土轉化膜主要是由CeO2、Ce2O2和ZnO組成的復合氧化物膜,鈰轉化膜的存在阻礙了鋅在電化學腐蝕過程中的陰極反應和陽極反應,導致電荷傳遞電阻增大,腐蝕率降低。在一定條件下,鈰轉化膜對鋅和鍍鋅鋼的防蝕效果優于鉻酸鹽轉化膜。J.T.Lu等研究了熱鍍鋅鋼板上的鈰鹽轉化膜,發現膜層厚度隨浸泡時間增加而增加,但是膜層增長太快容易生成裂紋,浸泡時間1小時膜層性能最好[10]。
LAmy等研究了純鎂和鎂合金WE43上的鈰鹽、鑭鹽和鐠鹽三種稀土轉化膜,發現都能對基材產生有效保護,這和產生的稀土金屬和鎂的氧化物以及氫氧化物有關[11]。M.F.Montemor等利用硝酸鈰或者是硝酸鑭改性的三乙氧基甲氧基硅烷對AZ31鎂合金表面進行處理,發現與純硅烷膜層相比,硝酸鈰或者是硝酸鑭可以抑制提高了膜層的耐蝕性,硝酸鈰的效果更佳,它可以阻礙膜腐蝕區域的進一步擴大。
(關鍵字:鎂 鎂合金 鍍鋅鋼板 轉化膜)