重腐蚀环境下不同表面技术处理铝导电部件的长期稳定性与适用性评估

摘要

[目的]为解决1050铝合金导线在腐蚀环境中的防护难题，明确化学氧化、阳极氧化及防腐脂3种表面处理工艺对1050铝合金耐蚀性的调控效果，从而为工程中不同服役场景下的工艺选型提供依据。[方法]1050铝合金经上述3种工艺处理后，采用电化学阻抗谱（EIS）和动电位极化曲线测量来表征初期耐蚀性，通过480 h盐水浸泡试验和中性盐雾（NSS）试验来评价长期稳定性，并结合超景深显微镜来分析膜层的微观腐蚀形貌。[结果]相比于原始铝合金，阳极氧化样品在3.5%NaCl溶液中的低频（0.01 Hz）阻抗模值|Z|_0.01提高了4个数量级，腐蚀电流密度降低了6个数量级，腐蚀电位正移了0.20 V，而化学氧化和防腐脂样品的|Z|_0.01则提高了2个数量级，腐蚀电流密度降低了2～3个数量级，腐蚀电位正移了0.01～0.02 V。阳极氧化后的1050铝合金在NSS试验96 h后无腐蚀现象，而化学氧化和防腐脂处理后的1050铝合金分别在NSS试验96 h和48 h后发生了腐蚀。防腐脂处理后在1050铝合金表面得到的薄膜在3.5%NaCl溶液中浸泡480 h的过程中会发生溶胀，使耐蚀性下降，而化学氧化和阳极氧化的1050铝合金在浸泡后仍具有良好的耐蚀性。但由于化学氧化处理后得到的薄膜厚度不均，薄弱处在浸泡后有腐蚀坑产生。阳极氧化膜在1050铝合金表面分布均匀，因此其防护性能最持久。[结论]3种表面处理技术均能提高1050铝合金的耐蚀性，提升幅度的排序为：阳极氧化>化学氧化>防腐脂。改善1050铝合金耐蚀性较佳的方法为阳极氧化。本研究明确了3种工艺的防护边界，为铝合金构件表面处理工艺的选择提供了实验支撑。

关键词

铝合金 / 导电部件 / 防腐脂 / 化学氧化 / 阳极氧化 / 耐蚀性