基于h62铜合金稀土钝化膜制备及性能研究

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1、大连理工大学硕士学位论文H62铜合金稀土钝化膜制备及性能研究姓名：吕雪飞申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李淑英20061201大连理工大学硕士学位论文摘要针对铜的铬酸盐处理因环保要求而逐步被废除，而以苯并三氮唑(BTA)及其衍生物为主的有机钝化膜耐酸碱性较差等问题，通过对稀土盐在金属表面钝化处理方面应用的研究，本文将稀土盐与铜合金常用的有机缓蚀剂BTA等复配使用应用于铜的无铬钝化处理。对钝化液工艺参数、钝化温度、钝化时间等都做了详细的实验研究。通过正交试验确定了最优工艺，并利用化学浸泡法在铜合金表面获得稀土钝化膜。本文通过对正交试验结果的分析

2、，获得了各因素对钝化膜性能影响的次序，其中稀土盐对钝化膜性能影响最大。在对稀土钝化膜性能的研究中，以最优工艺条件中不加稀土盐的钝化液配方做对比，利用硝酸点滴试验、恒温恒湿试验、盐雾试验及失重试验等对稀土钝化膜的耐蚀性进行了评价。并对钝化膜在NaCI溶液中的腐蚀行为进行了分析研究。通过阳极极化、交流阻抗等测试方法，对稀土钝化膜的耐蚀性做了迸一步分析与探讨。利用扫描电镜、电子探针、X．射线衍射仪及拉曼光谱仪对稀土钝化膜的形貌、成分及结构等进行了分析，以探讨稀土钝化膜的耐蚀机理。经本文研究的最优工艺条件处理后的H62铜合金外观呈金黄色，色泽均匀，通过扫描电镜

3、显示试样表面形成了均匀致密的稀土钝化膜。硝酸点滴时间达20s，恒温恒湿试验48h无明显变化，耐盐雾试验达12h，在3．5％NaCl溶液及天然海水中的腐蚀速率大大降低；本研究的工艺流程简单，污染小，易操作，钝化液性能稳定，数天内不易分解，是一种较理想的铬酸盐钝化替代工艺，具有非常广阔的应用前景。本文研究的最优稀土钝化工艺条件如下：稀土La盐：3-5g／L．苯并三氮唑(BTA)：15～18g／L：磺基水杨酸：8～12g／L；络合剂：14．--16g／L：表面活性剂；0．3棚．8g儿；钝化温度：58—64℃；钝化时间：2．5~4miIl。关键词：稀土盐；铜合

4、金；钝化；耐蚀性H62铜合金稀土钝化膜制备及性能研究PreparationangPerformanceStudyonRareEarthPassivationFilmsforH62CopperalloysAbstraetChromatepassivationofcopperhasbeenprohibitedgraduallybecauseofappealfromenmronmeutprotection,butaciduricandalkali-resistantofpassivationfilmsoftheBTAanditsramificationisw

5、eak．11砖rareearthsaltassociatewithBTAisappliedtobnlrfacetreatmentofcopper．Bystudyingthecompositionofpassivationsolution,temperatureandtimeandbyorthogonaldesign,theoptimizationpassivationtechnicsisproposed．Rareearthpassivationfilmswcreobtainedonsurfaceofcopperbyimmersionprocess．By

6、analyzingtheresultsoforthogonaldesign,obtaintheinfluenceofcompositionofpassivationsolution,temperatureandtimeontheperformanceofpassivationfilms．Andtheinfluenceofrareearthsaltisthemostimportant．Thecorrosionresistanceofpassivationfilmsisstudiedbynitricaciddroptest,moisture／heating

7、test,saltspraytestandweightlosemethodandcomparedwiththeoptimalpassivationtechnicswithoutrareearthsalt．Andstudythecorrosionbehaviorofthesampleafterpassivationbyrareearthsaltin3．5％NaCI．ThecorrosionresistanceofpassivationfilmsisanalyzedulteriorlybyAnodiepolarizationcurvesandEISimpe

8、dancemeasul"emcnts．Thecomposition,structureandm