镁合金表面单宁酸转化膜的制备及性能

摘要

仅以单宁酸作为成膜剂，使用化学转化法在AZ91D镁合金表面制备环境友好转化膜，以提升耐蚀性。采用对比实验筛选合适的酸调节转化液pH值；利用响应面（Box-Behnken）法对转化工艺中的pH值、反应温度、转化时间进行优化，得到最佳工艺条件，并探讨了pH值对转化膜性能的影响。使用CuSO₄点滴实验、动电位极化曲线和电化学阻抗谱评价膜层耐蚀性；利用SEM、EDS对AZ91D镁合金表面形貌及元素组成进行表征。结果表明，单宁酸转化膜的最佳工艺为单宁酸10 g/L、pH值2.7（盐酸调节）、反应温度41℃、转化时间15 min，所得转化膜具有良好的耐蚀性，膜层均匀致密，且覆盖完整，主要由单宁酸的水解产物和与Mg²⁺生成的螯合物组成。响应面法实验结果显示，pH值对转化膜耐蚀性的影响较大：pH值过低，膜层粗糙，致密性较差；pH值过高，膜层较薄，缺乏连续性，无法完整覆盖镁合金表面。

关键词

镁合金 / 单宁酸 / 转化膜 / 工艺条件 / 响应面法