[發明專利]一種檸檬酸摻雜鈰轉化膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201310396184.3
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN103436935B
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 梁硯琴;何艷紅;崔振鐸;楊賢金;朱勝利
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C25D9/12
• 分類號: C25D9/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王秀奎

技術領域

本發明屬于腐蝕防護技術領域，更加具體地說，涉及一種檸檬酸摻雜鈰轉化膜及其 制備方法，主要用于金屬材料的腐蝕防護，例如碳鋼、鋁合金、鎂合金的腐蝕防護。

背景技術

近年來，稀土鈰轉化膜以其無毒、無污染以及良好的自修復功能受到許多研究者的 重視。但稀土鈰轉化膜由于膜層不均勻、工藝處理時間較長、鹽溶液不穩定等問題，使 其應用受到限制。一些研究者在稀土鹽溶液中加入強氧化劑，如H₂O₂、KMnO₄、(NH₄)₂S₂O₈等，以此來縮短轉化膜的成膜時間、提高膜層的均勻性和致密性，但是，這種稀土鈰轉 化膜層與基體的結合力差，易開裂，并不能有效的提高稀土鈰轉化膜的耐蝕性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種成本低、制備過程簡單、耐蝕性 好的檸檬酸摻雜鈰轉化膜及其制備方法。

本發明的技術目的通過下述技術方案予以實現：

一種檸檬酸摻雜鈰轉化膜及其制備方法，按照下述步驟進行制備：

步驟1，在1L水溶液中，依次加入Ce(NO₃)₃·6H₂O，H₃BO₃，30mL30wt%的H₂O₂水 溶液和檸檬酸，其中所述Ce(NO₃)₃·6H₂O濃度為0.5g/L，所述H₃BO₃濃度為0.4g/L，所 述檸檬酸濃度為0.1g/L—0.8g/L，優選0.2g/L—0.4g/L，并調節整個體系pH=2.5。

在所述步驟1中，利用20wt%HNO₃水溶液或者0.1MNaOH水溶液對整個體系進行 調節，以使整個體系pH穩定在2.5。

步驟2，利用直流穩壓電源為電鍍裝置，陽極為鉑片，陰極為待處理工件，外加電壓 為5—10V，電鍍時間為5—15min。

在所述步驟2中，外加電壓為5—8V，電鍍時間為5—10min。

在所述步驟2中，所述陽極鉑片面積為1×1cm²。

在所述步驟2中，所述陰極為AA2219鋁合金，并經過如下步驟處理，除去鋁合金表 面的氧化膜并且形成許多小的腐蝕坑：

（1）分別用800#，1000#，1500#，2500#砂紙逐級打磨至光滑，后用去離子水清洗 干凈，無水乙醇超聲10min后干燥備用；

（2）將上述打磨之后的鋁合金樣品進行酸堿處理，堿處理液為1.25MNaOH水溶液， 室溫刻蝕5min，水沖洗；酸處理液為20wt%HNO₃水溶液，室溫出光5min，水沖洗后 用吹風機吹干備用。

在本發明的技術方案中，一些廣泛應用于金屬防護中的緩蝕劑，例如硼酸、檸檬酸、 次磷酸鈉等，這些緩蝕劑之間存在協同效應，在稀土鹽溶液中添加這些緩蝕劑能夠促使 其形成完整、高耐蝕性并且與基體結合牢固的稀土鈰轉化膜。檸檬酸鹽被發現對鋁合金 的腐蝕具有一定的緩蝕作用，而檸檬酸又是羧基三元羧酸，能夠與稀土鈰離子產生絡合 作用，不僅縮短了稀土成膜時間，而且形成了粘著力以及耐蝕性好的稀土鈰轉化膜，具 有廣泛的應用價值。本發明操作簡便、費用低、耗時短、耐蝕性好、應用范圍廣，是一 種集經濟、高效、優質于一體的制備方法。

附圖說明

圖1是本發明檸檬酸摻雜鈰轉化膜的形貌SEM照片。

圖2是本發明檸檬酸摻雜鈰轉化膜的線性極化曲線圖，其中1為基體，2為鈰轉化膜，3 為摻雜0.1g/L檸檬酸，4為摻雜0.2g/L檸檬酸，5為摻雜0.4g/L檸檬酸，6為摻雜0.8g/L 檸檬酸。

具體實施方式

下面結合具體實施例進一步說明本發明的技術方案。選擇的AA2219鋁合金成分如下表 所示（wt%）：