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针对铜的铬酸盐处理因环保要求而逐步被废除,而以苯并三氮唑(BTA)及其衍生物为主的有机钝化膜耐酸碱性较差等问题,通过对稀土盐在金属表面钝化处理方面应用的研究,本文将稀土盐与铜合金常用的有机缓蚀剂BTA等复配使用应用于铜的无铬钝化处理。对钝化液工艺参数、钝化温度、钝化时间等都做了详细的实验研究,通过正交试验确定了最优工艺,并利用化学浸泡法在铜合金表面获得稀土钝化膜。 本文通过对正交试验结果的分析,获得了各因素对钝化膜性能影响的次序,其中稀土盐对钝化膜性能影响最大。在对稀土钝化膜性能的研究中,以最优工艺条件中不加稀土盐的钝化液配方做对比,利用硝酸点滴试验、恒温恒湿试验、盐雾试验及失重试验等对稀土钝化膜的耐蚀性进行了评价。并对钝化膜在NaCl溶液中的腐蚀行为进行了分析研究。 通过阳极极化、交流阻抗等测试方法,对稀土钝化膜的耐蚀性做了进一步分析与探讨。利用扫描电镜、电子探针、X-射线衍射仪及拉曼光谱仪对稀土钝化膜的形貌、成分及结构等进行了分析,以探讨稀土钝化膜的耐蚀机理。 经本文研究的最优工艺条件处理后的H62铜合金外观呈金黄色,色泽均匀,通过扫描电镜显示试样表面形成了均匀致密的稀土钝化膜。硝酸点滴时间达20s,恒温恒湿试验48h无明显变化,耐盐雾试验达12h,在3.5%NaCl溶液及天然海水中的腐蚀速率大大降低;本研究的工艺流程简单,污染小,易操作,钝化液性能稳定,数天内不易分解,是一种较理想的铬酸盐钝化替代工艺,具有非常广阔的应用前景。 本文研究的最优稀土钝化工艺条件如下: 稀土La盐:3~5 g/L; 苯并三氮唑(BTA):15~18 g/L; 磺基水杨酸:8~12 g/L; 络合剂:14~16 g/L; 表面活性剂:0.3~0.8 g/L; 钝化温度:58~64℃; 钝化时间:2.5~4min。