刘洋, 覃伟拓, 龚泓瑞, 曾铮, 林文军, 占杨方, 刘敏, 欧琼, 丁浩, 朱戴博
为了探究磷化时间对Zn-Cu-Ti合金板材表面磷化膜微观组织与耐蚀性的影响,采用磷酸钝化体系对该合金板材进行磷化处理,通过XRD、SEM、XPS、5%NaCl浸泡实验等方法,系统分析了不同磷化时间的Zn-Cu-Ti合金板材表面磷化膜的微观组织与耐蚀性,并阐明了磷化膜的成膜机理。结果表明:随着磷化时间的延长,磷化膜逐渐生长,其覆盖率逐渐提高,当磷化时间为105 s时,磷化膜呈现明显的粒状结构,此时磷化膜的耐蚀性最佳,平均腐蚀速率为0.478 9 g/(m2·h)。随着磷化时间的继续延长,磷化膜过度生长,出现了孔隙、裂纹等缺陷,导致磷化膜的耐蚀性降低。Zn-Cu-Ti合金板材表面磷化膜的成膜机理为:酸洗溶液中的H+与Zn-Cu-Ti合金表面发生置换反应,优先溶解金属Zn生成Zn2+,通过后续碱洗处理,溶液中的OH-与Zn2+反应生成Zn(OH)2胶体,并进一步脱水形成ZnO中间层,在磷酸钝化体系中,PO4 3-与Zn2+发生配位反应形成[Zn3(PO4)2·4H2O],其与ZnO、Zn(OH)2结合得到致密的磷化膜。