摘要
目的 改善钒酸盐转化膜表面形貌,提高单一钒酸盐转化膜的耐蚀性能.方法 使用偏钒酸盐和硅烷通过两步法在镁合金表面制备钒/硅烷复合转化膜,比较不同硅烷制备的复合膜的耐蚀性能,从而确定使用硅烷的种类,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱(FT-IR)观察转化膜的微观形貌并分析转化膜的组成和结构,通过交流阻抗测试(EIS)、Tafel极化曲线测试和全浸腐蚀实验评价转化膜的耐蚀性能,并采用划格实验和接触角测试评价转化膜的结合力和疏水性.结果 确定使用BTEPST(双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物)作为成膜组分,使用偏钒酸钠和BTESPT在镁合金表面成功制备钒/BTESPT复合膜,复合膜表面均匀平整,致密无裂纹,与基体结合力好,具有疏水性,该复合膜的组成元素为Mg、V、C、O、Si和S,且元素分布较均匀,膜层是包含Si—O—S、Si—O—Mg、Si—O—V等共价键的交联结构.交流阻抗测试结果显示,钒/BTESPT复合转化膜的膜层电阻为1.17×105Ω·cm2,电荷转移电阻为1.076×105Ω·cm2.极化曲线测试结果表明,复合膜的腐蚀电位为-1.4570 V,腐蚀电流密度为1.4980×10-7 A·cm-2,腐蚀电流密度相较于基体降低约2个数量级,对镁合金的保护效率达到99.6％.复合转化膜在3.5％(质量分数)NaCl溶液中长期浸泡10 d未发生明显腐蚀,全浸实验浸泡14 d腐蚀速率为0.0580 g/(m2·h),未处理的镁合金腐蚀速率则为0.5186 g/(m2·h).结论 钒/BTESPT复合膜能进一步提高钒酸盐转化膜对AZ31B镁合金的保护性能.
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