铝合金微通道换热器作为一种低能耗高效率的换热设备,现已广泛应用于工业制冷、车载空调和家用空调等领域。微通道换热器在使用过程中长期经受制冷剂中氯离子等杂质侵蚀以及冷凝水浸泡等,面临着严重的腐蚀问题。铈盐转化膜属于一种绿色环保的表面保护膜层,本研究将铈盐转化膜应用于铝合金微通道换热器的表面防护,通过正交试验设计成膜液配方工艺,在3003铝合金表面制备铈盐转化膜,并对转化膜进行磷酸盐后处理。对制备的膜层进行了表面形貌结构观察和成分分析,探究了铈盐转化膜在铝合金表面的成膜过程;对转化膜的附着力、亲水性和结晶水含量等进行了测试与分析;针对微通道换热器主要面临的两种腐蚀环境,分别采用3.5%NaCl和0.03 g/L(NH4)2SO4两种溶液进行模拟,利用极化曲线和交流阻抗等电化学方法研究了铈盐转化膜在模拟溶液中的防腐蚀性能及其差异,并用浸泡实验考察了铈盐转化膜的使用寿命。论文的主要研究结论如下:(1)以微通道换热器所用的3003铝合金为基材,采用化学浸泡法制备铈盐转化膜。以硝酸铈为主盐,通过正交试验确定了成膜液中氧化剂、调节剂和偶联剂的含量,在铝合金表面制备了铈盐转化膜,膜层厚度约1.5μm。采用酸性磷酸盐溶液对转化膜进行后处理,进一步抑制膜层表面裂纹,并提高膜层性能。(2)制备的铈盐化学转化膜主要成分为铈的氢氧化物和氧化物,其中Ce(Ⅳ)所占比重约为72%,膜层表面存在干泥状裂纹。经过磷酸盐后处理,膜内CeO2·2H2O转化成稳定的CePO4,脱除了膜层内部的部分结晶水,进一步抑制了膜层的开裂。磷酸盐后处理提高了膜层的Ce(Ⅲ)/Ce(Ⅳ)含量比,改变了膜层的电子结构和表面极性,并提高了膜层的亲水性。(3)未经磷酸盐后处理的铈盐转化膜在中性盐雾环境中寿命约336 h,经过磷酸盐后处理后膜层在盐雾试验中表现出更优的耐蚀性。在3.5%NaCl溶液浸泡试验中,通过膜层表面腐蚀现象、低频阻抗值下降趋势、等效电路拟合参数变化以及扫描电镜下膜层形貌结构变化综合判断膜层寿命,其中未经后处理的转化膜在3.5%NaCl溶液浸泡环境中寿命约18 d,经过磷酸盐后处理的膜层在35 d之后仍保持较完整的结构和较好的屏蔽性能。(4)在0.03g/L(NH4)2SO4溶液浸泡试验中,铈盐转化膜在该溶液环境下的寿命达到90 d以上,其膜层表面无腐蚀产物出现,低频阻抗值没有出现下降,等效电路拟合显示膜层电容和膜层电阻没有明显变化,说明0.03g/L(NH4)2SO4溶液对铈盐转化膜的破坏作用明显弱于3.5%NaCl溶液。0.03g/L(NH4)2SO4溶液中较高的氧溶解度使得基体表面快速形成较为致密的水合氧化铝,对腐蚀起到了抑制作用。