稀土对2024铝合金表面Sol-gel薄膜的作用

微软雅黑; font-size: 15px; text-indent: 30px; text-wrap: wrap; background-color: rgb(255, 255, 255);">        采用Sol-gel技术在2024铝合金表面制备稀土改性薄膜，以期得到耐蚀性能提高、对环境友好的绿色薄膜。文中着重探讨了稀土对Sol-gel薄膜性能、结构等方面的影响，较为系统地研究了稀土对铝合金表面Sol-gel薄膜的作用。 通过全浸泡腐蚀试验、盐雾试验、循环动电位极化曲线以及EIS等测试手段评价了稀土对Sol-gel薄膜腐蚀性能的影响。研究结果表明，稀土的加入可以有效地提高铝合金表面Sol-gel薄膜的耐蚀性能。全浸泡腐蚀试验表明，稀土改性成膜试样与空白试样相比腐蚀速率降低了80.3%，与未加稀土成膜试样相比腐蚀速率降低了15.9%；盐雾试验过程中发现，在溶胶中添加2g•L-1稀土的成膜试样不仅延迟了腐蚀现象的发生，而且减缓了腐蚀的扩展；循环动电位极化曲线和EIS的测定等电化学测试结果表明，添加稀土的Sol-gel薄膜为铝合金基体提供了较为优良的防护作用。 通过阳极极化曲线的测定方法研究了稀土添加量以及不同稀土元素对铝合金腐蚀性能的影响。结果表明，稀土的最佳添加量为2g•L-1，当达到或超过10g•L-1时，尽管试样的破裂电位正移，但是当膜层遭到破坏时腐蚀迅速扩展，说明过量稀土的加入不利于耐蚀性能的提高。不同的稀土硝酸盐对铝合金表面Sol-gel薄膜耐蚀性能的作用为硝酸铈＞硝酸钇＞硝酸镧。 采用SEM、EDS、XRD、IR、TG/DTA等多种方法探讨了稀土对2024铝合金表面Sol-gel薄膜的微观形貌、组成和结构等方面的影响。结果发现稀土的加入有利于提高膜层的完整性、致密性以及膜层与基体的界面结合，并且影响了膜层中其它元素的含量；本文认为稀土离子没有参与网络骨架的构成，稀土在薄膜的热处理工艺中减缓了放热过程。论文还初步探讨了稀土在Sol-gel薄膜形成过程中的作用机制，对稀土能够改善铝合金基体的耐蚀性能给予了理论上的简要解释。