有機溶劑體系中鋁及鋁合金鍍層的制備與性能研究.pdf

1、利用AlCl<,3>+LiAlH<,4>的四氫呋喃一苯有機溶劑體系在低碳鋼Q235基體上進行了鍍鋁實驗,并就不同電鍍工藝對鋁鍍層表面形貌、厚度、結(jié)構(gòu)、結(jié)合力及耐蝕性能等進行了研究.結(jié)果表明,采用AlCl<,3>+LiAlH<,4>有機體系在低碳鋼上鍍鋁是可行的,鋁鍍層表面光滑、均勻,并呈現(xiàn)不規(guī)則的顆粒狀或塊狀的生長特性.鋁鍍層的厚度和晶粒尺寸隨電流密度和電鍍時間的增加而增大；鋁鍍層與碳鋼基體間的結(jié)合力隨鍍層厚度的增加而減少,且鋁鍍層具有

2、較好的耐蝕性能.鋁鍍層的最佳工藝為電流密度2～4A/din<'2>、電鍍時間30～60min.化學轉(zhuǎn)化處理后,鍍層的摩擦系數(shù)減小,顯微硬度與耐腐蝕性進一步提高. 通過在AlCl<,3>+LiAlH<,4>有機溶劑中分別加入MgBr<,2>、MnCl<,2>、NiCl<,2>及MoCl<,5>的方式,獲得了Al-Mg、Al-Mn、Al-Ni、Al-Mo合金鍍層,并進一步研究了不同電鍍工藝對鋁合金鍍層表面形貌、厚度、結(jié)構(gòu)、合金元素含

3、量、結(jié)合力和耐蝕性的影響.結(jié)果表明,AlCl<,3>+LiAlH<,4>有機溶劑體系是電沉積鋁合金鍍層的有效體系,鍍層表面平坦光滑、致密均勻.Al-Ni鍍層厚度隨電流密度的增加先增大后減小,除此之外,鋁合金鍍層厚度隨電流密度的增加而增大.鍍層為晶體結(jié)構(gòu),X-射線衍射峰向低角度偏移,形成含合金原子的Al固溶體結(jié)構(gòu)；除Mo原子外,合金原子含量隨電流密度的增加而增大,而AI-Mo鍍層中Mo含量隨電流密度和電鍍時間的增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢.

4、鋁合金鍍層與碳鋼基體的結(jié)合力良好.在3.5﹪NaCl溶液中,鋁及鋁合金鍍層的耐腐蝕性能按遞降次序排列如下:鋁錳合金,鋁鎂合金鋁,鋁,鋁鉬合金,鋁鎳合金. 在AlCl<,3>+MgBr<,2>+LiAlH<,4>有機溶劑體系中,Al-Mg鍍層的最佳工藝為電流密度0.75～1.50A/din<'2>.在AlCl<,3>+MnCl<,2>+LiAlH<,4>有機溶劑電鍍體系中,Al-Mn合金鍍層沉積的最佳電流密度為0.15～0.50A