摘 要

在21世纪有很多的金属具有研发的潜力，然而铝合金是最具有开发和应用潜力的金属材料之一，它在市场中被大量的应用，主要在航空、电子运输、食品、电力等行业。铝合金和钢材的区别在于铝合金的强度和硬度表较低，而且铝合金自身的耐腐蚀性能较差，让它原本应该广泛应用余各行业的，现在却受到很大的限制因此一般情况下我们想要提高铝合金的表面性能可以使用表面处理技术。本篇文章使用5052铝合金作为材料进行研究，使用碱性镀锡的方法，通过测量PH、反应温度等条件在基体表面镀上锡，然后使用传统三电极体系测定动电位极化曲线和电化学阻抗谱图来测定镀层在3.5%氯化钠溶液中的耐蚀性能，并且使用扫描电镜和能谱对镀层进行测定，最后发现，化学镀锡可以增强铝合金表面的耐蚀性能。

关键词：铝合金， 耐蚀性能，表面处理技术，化学镀锡

Aluminum surface treatment to increase its corrosion resistance

Abstract

In the 21st century, there are a lot of potential for development of metal, but aluminum is one of the most metal materials development and application potential, it has been in the market a large number of applications, mainly in the aerospace, electronic transport, food, electricity and other industries. The difference between aluminum and steel is low strength and hardness of aluminum alloy sheet, aluminum and its corrosion resistance is poor, it was supposed to be widely used in various industries over, but now much more restricted and therefore, under normal circumstances we want to improve the surface properties of the aluminum alloy surface treatment technology can be used. This article uses 5052 aluminum alloy as the material to study the use of alkaline tin method, by measuring the PH, the reaction temperature and other conditions in the tin plating on the substrate surface, then use conventional three-electrode measuring polarization curves and electrochemical impedance spectra to determine the corrosion performance in 3.5% sodium chloride solution, and the use of scanning electron microscopy and spectroscopy of the coatings were measured, and finally found the chemical tin can enhance the corrosion resistance of aluminum alloy surface.

Keywords: aluminum alloy, corrosion resistance, surface treatment technologies, Electroless tin plating

目 录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第1章 文献综述 1

1.1 课题背景 1

1.2 课题基础 1

1.2.1 铝的性质及用途 1

1.2.2 铝合金表面处理的常用方法 2

1.3 主要研究内容与技术方案 7

1.3.1 主要研究内容 7

1.3.2 技术方案 7

1.4 铝合金表面处理的目的和意义 7

1.4.1 表面处理的目的 8

1.4.2 表面处理的意义 8

第2章 实验部分 9

2.1 实验技术路线 9

2.2 实验材料 9

2.3 实验试剂、仪器设备及生产厂家 9

2.4 铝合金试样的处理 10

2.4.1 铝合金电极的制备 10

2.4.2 铝合金试样的前处理 11

2.5 锡层的制备 11

第3章 实验分析 12

3.1 锡酸钠浓度对镀层致密性、均匀性的影响 12

3.2 镀层的组成分析 12

3.3 镀层耐蚀性能分析 13

3.3.1极化曲线分析 13

3.3.2 电化学阻抗谱图 15

第4章 实验结论及展望 16

4.1 实验结论 16

4.2 未来展望 17

参考文献 18

感谢致辞 20

1. 文献综述

1.1 课题背景

地球的表面被大量的水资源覆盖，可是能够被我们直接饮用的水却是少之又少，只有可怜的3％，剩下的97％都是海水，无法被直接饮用。近些年来，淡水资源越来越紧缺，这使得人们不得不重视海水淡化。到目前为止，一些海水淡化技术，包括低温多效蒸发法、多级闪蒸发法和反渗透法。这些技术中当属低温多效蒸发法应用最为广泛，因为它需要的操作温度很低，海水进入后无需进行其他复杂的处理，设备运行的也很稳定，而且它的能耗很低。

海水是一种具有很多成分的混合型溶液。它的含盐量很高，而且海水具有导电性和生物活性，因此海水有很强的腐蚀性。我们的海水淡化装置必定要接触到海水，那么装置中与海水接触的部分的材料就必须要考虑防腐蚀性。目前，低温多效海水淡化装置中，应用较为广泛的材料有不锈钢、钛合金、铜合金等。

冷凝管作为低温多效海水淡化装置中的核心部分，它的机能和原料都会对装置的成本和工作效率产生很大的影响。特种不锈钢、铝黄铜、钛合金都是目前世界上使用较多的冷凝管材料，这些材料都具有很高的耐腐蚀性能。不过有一个问题是这些材料的价格都比较贵，这样就提高的海水淡化的成本，这在一定程度上会遏制海水淡化技术的发展。人们为了提高海水淡化技术，降低海水淡化的成本，开始使用其他的材料制造冷凝管。铝及其合金具有很好的导电性、导热性、耐腐蚀性并且它的价格比较低廉。科学家逐渐把目光转向了铝合金。到目前为止，在海水淡化中唯一采用铝合金冷凝管的一家公司是以色列的IDE公司。例如将改性的5052铝合金用于蒸发器，多效蒸馏装置和冷凝管传热管上。由此看来，铝及其合金作为材料应用于冷凝管上，是由于技术不够先进，才使得无法得到广泛的应用。这是因为，铝及其合金在海水中易发生腐蚀，使得其不能直接应用于海水淡化装置中，因此我们应该对铝及其合金防腐工程更加重视，让其得到良好的发展，为以后打下基础。