《脈衝電場作用下稀土元素在AAO中的遷移與反應機理》是依託北京化工大學，由趙景茂擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：脈衝電場作用下稀土元素在AAO中的遷移與反應機理
- 依託單位：北京化工大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙景茂
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
工業上多採用氟化鎳和重鉻酸鹽對鋁陽極氧化膜(AAO)進行封閉，以提高其耐蝕性。但由於Ni2+和F-對環境有污染，而六價鉻是公認的致癌物之一，因此近年來對稀土封閉技術研究較多，然而目前還不能完全替代鉻鹽及鎳鹽封閉。申請人前期研究發現外加脈衝電場可以促進一些稀土元素對AAO的封閉作用，有效提高AAO的耐蝕性。本項目擬採用先進表面分析手段，深入研究在外加電場作用下，稀土元素在AAO多孔層內的分布規律和遷移規律以及可能發生的化學反應，搞清楚稀土封閉機理和脈衝參數對封閉後氧化膜耐蝕性的影響，為發展鋁合金陽極氧化膜的新型封閉技術、提高材料耐蝕性奠定理論基礎。
結題摘要
近年來，國內外套用無毒的稀土元素對鋁陽極氧化膜（AAO）進行封閉處理，以取代有毒的鉻酸鹽等封閉處理技術，這是當今AAO封閉處理研究的熱點和前沿性工作。 本工作系統研究了稀土（鈰鹽）在雙向脈衝電流作用下對AAO的封閉作用，搞清了在外加脈衝電流作用下稀土鹽（鈰鹽）對AAO的封閉機理，即負向脈衝電流促進了氧的還原反應，使氧化膜表面的pH值升高，且負向脈衝電流有利於溶液中的鈰離子向AAO表面遷移，這兩方面的作用促進了稀土化合物沉澱的產生和封孔的完成；而正向脈衝電流有利於OH-進入多孔膜表面，從而進一步促進了封孔。鈰鹽對多孔膜的封閉作用主要依靠沉澱封孔完成，封孔主要發生在多孔膜的表面。系統研究了封閉時間、脈衝電壓、頻率、正負向占空比等參數對AAO耐蝕性的影響，得到了AAO外加脈衝封閉的最佳工藝。全面比較了鋁及鋁合金鈰鹽脈衝封閉氧化膜與傳統工藝封閉的氧化膜在3%NaCl溶液長達180天浸泡的腐蝕行為，發現脈衝封閉的AAO具有更好的耐久性，可以作為重鉻酸鹽封閉的替代技術。上述問題的弄清，為發展AAO新型綠色環保封閉技術和提高鋁材料耐蝕性提供理論依據，項目研究具有重要科學意義和重大的套用價值。已發表相關論文7篇（其中SCI 2篇），錄用1篇（SCI）；已投SCI刊物1篇，國核心心刊物2篇。
