一種在氯化鈉溶液中適用于鎂合金的緩蝕處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于金屬材料表面腐蝕與防護領域，特別涉及一種在氯化鈉溶液中適用于鎂合金的緩蝕處理方法。
【背景技術】
[0002]鎂合金由于具有很多優良的性能而廣泛應用于汽車、電子、化工、冶金、通信、航空等諸多應用領域。但由于金屬鎂的電極電位很負(-2.36V)，其較差的耐蝕性在很大程度上限制了它的應用，改善和提高鎂合金的耐蝕性是解決鎂合金應用瓶頸的關鍵之一。目前用于鎂合金表面防腐蝕處理的方法主要有:化學轉化法、化學鍍鎳、陽極氧化、有機涂層、緩蝕處理等。在眾多的抗腐蝕方法中，緩蝕劑作為一種經濟、實用的方法早已被人們熟知。緩蝕劑技術不改變金屬本身的性能，是一種工藝簡單、成本低廉、適用性強的腐蝕防護方法，在資源可持續利用方面大有作為，被廣泛用于多種領域中。目前適用于鎂合金的緩蝕劑相對較少，并且對于不同的介質，所適用的緩蝕劑也是不同的。其中鎂合金作為管道應用在潮濕環境中是其重要的應用領域，氯化鈉溶液是一種苛刻的腐蝕性介質，未經表面處理的鎂合金在氯化鈉溶液中將發生嚴重的腐蝕，對鎂合金在氯化鈉溶液中的高效、環保型緩蝕劑研宄，對擴展鎂合金的應用領域具有重要的意義。三乙醇胺由于其分子結構中含有孤對電子和N原子，易于在界面產生吸附，擔當緩蝕劑的角色。因此，本申請提出研宄一種氯化鈉溶液中適用于鎂合金的緩蝕處理方法。提高鎂合金的耐蝕性能，解決限制鎂合金應用的防護瓶頸問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種在氯化鈉溶液中適用于鎂合金的緩蝕處理方法。
[0004]具體步驟為:
(I)將鎂合金依次用600#、800#、1000#耐水磨砂紙逐級打磨，水洗，然后在堿性除油液中70~80°C下除油10~20分鐘，再在70~80°C的去離子水中超聲波清洗5~15分鐘，水洗，吹干備用；所述堿性除油液配方為:磷酸鈉30~50g/L，硅酸鈉10~20g/L，碳酸鈉30~50g/L。
[0005](2)配制濃度為1~5 ml/L的三乙醇胺水溶液，25°C下磁力攪拌0.5小時，溶液呈透明狀。
[0006](3)將步驟(I)處理后的鎂合金浸入步驟(2)所得溶液中，在25°C下浸泡0.5-3小時后取出，去離子水洗2~3次以去除表面殘留的溶液，吹干后獲得表面具有三乙醇胺吸附層的鎂合金，即完成鎂合金的緩蝕處理。
[0007]所述磷酸鈉、硅酸鈉、碳酸鈉和三乙醇胺均為化學純及以上純度。
[0008]本發明方法成本低，制備工藝簡單，高效，廉價，經緩蝕處理后的鎂合金表面膜層完整，具有較低腐蝕電流密度和較高電化學阻抗，能較好的提高鎂合金在氯化鈉溶液中的耐蝕性，且對環境和設備不造成污染。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明實施例中經緩蝕處理后鎂合金表面的SEM圖。
[0010]圖2為本發明實施例中經緩蝕處理后鎂合金的極化曲線圖。
[0011]圖3為本發明實施例中經緩蝕處理后鎂合金的交流阻抗圖。
【具體實施方式】
[0012]實施例:
(I)將尺寸為30mmX20mmX3mm的AZ91鎂合金依次用600#、800#、1000#耐水磨砂紙逐級打磨，經水洗后在堿性除油液中于70°C下除油20分鐘，再在70°C的去離子水中超聲波清洗15分鐘，水洗，吹干備用。所述堿性除油液配方為:磷酸鈉40g/L，硅酸鈉15g/L，碳酸鈉 40g/Lo
[0013](2)配制100 ml濃度為I ml/L的三乙醇胺水溶液，25°C下磁力攪拌0.5小時，溶液呈透明狀。
[0014](3)將步驟(I)處理后的鎂合金浸入步驟(2)所得溶液中，在25°C下浸泡I小時后取出，去離子水洗2次以去除表面殘留的溶液，吹干后獲得表面具有三乙醇胺吸附層的鎂合金，即完成鎂合金的緩蝕處理。
[0015]所述磷酸鈉、硅酸鈉、碳酸鈉和三乙醇胺均為化學純。
[0016]經本實施例緩蝕處理的鎂合金的表面膜層通過SEM表征表明，在鎂合金表面形成了一層完整的吸附膜層。
[0017]極化曲線和交流阻抗是腐蝕科學中常用的電化學手段之一，是研宄膜層、涂層、轉化膜等覆蓋金屬電極腐蝕速率的有效工具。對三乙醇胺吸附膜層進行電化學耐蝕性能測試，采用三電極體系，鎂合金樣品為工作電極，鉑電極為輔助電極，飽和甘汞電極(SCE)為參比電極，質量百分比濃度為1%的NaCl溶液為腐蝕介質。鎂合金在腐蝕介質中暴露的有效面積均為I cm2。對其進行極化曲線掃描得到結果如圖2。從圖2中能看出，鎂合金表面三乙醇胺吸附膜層的腐蝕電位為-1.35 V，腐蝕電流密度為6.05X10-7 A.cnT2，其腐蝕電位比未經緩蝕處理的鎂合金的腐蝕電位-1.48 V，發生了正移，而腐蝕電流密度比未經緩蝕處理的鎂合金的腐蝕電流密度3.15X 10_5 A.αιΓ2，減小了兩個數量級。另外，對鎂合金采用交流阻抗性能測試得到結果如圖3。從圖3中能看出，鎂合金表面三乙醇胺吸附膜層的電化學阻抗值為5.44Χ103 Ω.αιι2，要比未經緩蝕處理的鎂合金的電化學阻抗值1.14Χ 13 Ω ?cm2,增大了約5倍，說明鎂合金經本實施例的緩蝕處理后在氯化鈉溶液中均表現出較好的耐蝕性能。
【主權項】
1.一種在氯化鈉溶液中適用于鎂合金的緩蝕處理方法，其特征在于具體步驟為: (1)將鎂合金依次用600#、800#、1000#耐水磨砂紙逐級打磨，水洗，然后在堿性除油液中70~80°C下除油10~20分鐘，再在70~80°C的去離子水中超聲波清洗5~15分鐘，水洗，吹干備用；所述堿性除油液配方為:磷酸鈉30~50g/L，硅酸鈉10~20g/L，碳酸鈉30~50g/L ; (2)配制濃度為1~5ml/L的三乙醇胺水溶液，25°C下磁力攪拌0.5小時，溶液呈透明狀； (3)將步驟(I)處理后的鎂合金浸入步驟(2)所得溶液中，在25°C下浸泡0.5~3小時后取出，去離子水洗2~3次以去除表面殘留的溶液，吹干后獲得表面具有三乙醇胺吸附層的鎂合金，即完成鎂合金的緩蝕處理； 所述磷酸鈉、硅酸鈉、碳酸鈉和三乙醇胺均為化學純及以上純度。
【專利摘要】本發明公開了一種在氯化鈉溶液中適用于鎂合金的緩蝕處理方法。將鎂合金用耐水磨砂紙打磨，水洗，在堿性除油液中70~80℃下除油，再在70~80℃的去離子水中超聲波清洗，水洗，吹干備用；所述堿性除油液配方為：磷酸鈉30~50g/L，硅酸鈉10~20g/L，碳酸鈉30~50g/L；配制濃度為1~5 ml/L的三乙醇胺水溶液，25℃下磁力攪拌0.5小時；將上述處理后的鎂合金浸入三乙醇胺水溶液中，在25℃下浸泡0.5~3小時后取出，去離子水洗2~3次，吹干，即完成鎂合金的緩蝕處理。本發明方法高效，廉價，能較好的提高鎂合金在氯化鈉溶液中的耐蝕性，且對環境和設備不造成污染。
【IPC分類】C23F11-14, C23G1-22
【公開號】CN104611706
【申請號】CN201510085879
【發明人】尚偉, 何楚斌, 溫玉清, 覃炎運, 郭榮, 蒙術定
【申請人】桂林理工大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月21日