论文部分内容阅读
紫铜广泛应用于制作发电机、电缆、变压器等电工器件以及管道﹑太阳能加热装置等导热器件，但在潮湿的大气环境及含氧化剂的强腐蚀介质中耐蚀性能较差，直接影响其使用寿命，在紫铜表面生成一层转化膜是一种有效的防护手段。目前，传统铬酸盐转化膜含有六价铬，对环境与人体都有危害，已被限制使用。而以苯并三氮唑为主要成膜剂的无铬转化膜对紫铜的保护效果较差，因此研究和开发一种新型无铬转化膜具有重要意义。本文通过在苯并三氮唑（BTA）、磺基水杨酸和柠檬酸处理液中添加钼酸钠和硝酸镧，在紫铜表面生成了一种新型无铬转化膜。通过正交试验和单因素试验研究了溶液组分、温度、时间等对转化膜耐蚀性能的影响，确定了转化膜的最佳成膜工艺。采用浸泡腐蚀试验、失重试验和中性盐雾试验研究了转化膜在不同腐蚀介质中的耐蚀性能。利用扫描电子显微镜（SEM）比较了转化膜腐蚀前后的微观形貌。采用极化曲线和电化学阻抗谱研究了转化膜在不同腐蚀介质中的电化学行为，分析了自腐蚀电流密度以及阴极、阳极极化曲线的变化。使用等效电路对电化学阻抗谱进行拟合，获得相关参数，并计算转化膜的缓蚀率。利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、原子力显微镜（AFM）及X射线光电子能谱仪（XPS）对转化膜的微观形貌和元素结合能进行了表征和分析，并初步探讨了转化膜的形成机理。由正交试验和单因素试验得到的最佳成膜工艺为：BTA12g/L，Na2MoO48g/L，La（NO3）36H2O4g/L，C6H8O710g/L，C7H6O6S2H2O4g/L，温度为50℃，时间为5min。浸泡腐蚀试验和盐雾试验表明，由最佳成膜工艺形成的转化膜对紫铜基底具有很好的保护作用；极化曲线和电化学阻抗谱结果表明，钼酸钠和硝酸镧的添加能够大幅降低转化膜的腐蚀电流，极化电阻明显增大，使得转化膜的耐蚀性能得到明显提高；FESEM和AFM结果表明，转化膜表面形貌均匀平整，结构致密；XPS分析表明，钼酸钠和硝酸镧参与了成膜反应，改善了膜层结构。