编号：FTJS106882
篇名：2198铝锂合金稀土铈化学转化膜的制备及耐蚀性研究
作者：柳绍鑫 王赫男 马雪菲 冯长杰
关键词：2198铝锂合金 氯化铈 稀土化学转化膜 耐蚀性
机构：沈阳航空航天大学材料科学与工程学院
摘要：2198铝锂合金具有较高的比强度及比刚度,在航空航天领域有广泛应用,但其局部腐蚀敏感性较高,需进行适当的表面处理以提高其耐蚀性能。通过化学浸泡法将2198铝锂合金放入0.02 mol/L CeCl3+0.029 mol/L H2O2水溶液中分别处理20、60 min,在其表面获得了稀土化学转化膜。使用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察和分析了稀土化学转化膜的形貌和成分;用X射线光电子能谱(XPS)分析了转化膜的元素价态;通过测试动电位极化曲线、电化学阻抗能谱(EIS)和Mott-Schottky(M-S)曲线研究了稀土化学转化膜在0.1 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为及耐蚀机制。结果表明:2198铝锂合金稀土化学转化膜由Ce4+和Ce3+的氢氧化物和氧化物、Al3+的氧化物和少量的单质Cu组成,各元素在表面均匀分布;稀土化学转化膜由表面到内部氢氧化物含量减少,氧化物含量增加。处理20 min和60 min获得的稀土化学转化膜的厚度约为0.81μm和1.50μm。在0.1 mol/L NaCl溶液中,稀土化学转化处理能够抑制2198铝锂合金的阴极吸氧过程,降低合金的自腐蚀电流密度,提高合金的耐蚀性;在2198铝锂合金表面制备稀土化学转化膜能使合金的耐蚀性能提高;且与处理20 min的试样相比,处理60 min获得的稀土化学转化膜的耐蚀性较高。同时,稀土化学转化处理改变了合金的腐蚀机制,使与Cl~-吸附相关的感抗弧消失,这是由于具有n型半导体特征的稀土化学转化膜中的载流子密度降低,载流子密度呈现正电荷,不利于Cl~-的吸附。
