專利名稱：評(píng)價(jià)鎂、鋁及其合金耐蝕性的浸泡轉(zhuǎn)色法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種評(píng)價(jià)材料耐蝕性能的方法。
背景技術(shù)：
材料性能評(píng)價(jià)在材料科學(xué)與技術(shù)的研發(fā)工作中占有重要地位。材料耐蝕性 評(píng)價(jià)結(jié)果直接關(guān)系到有關(guān)工藝優(yōu)化的方向，如以增強(qiáng)材料耐蝕性為主要任務(wù)的 各種表面改性技術(shù)，包括陽(yáng)極/微弧氧化、化學(xué)轉(zhuǎn)化、化學(xué)鍍、電鍍等等，皆 以耐蝕性測(cè)試結(jié)果作為指導(dǎo)工藝參數(shù)優(yōu)化的依據(jù)。
材料耐蝕性評(píng)價(jià)方法很多，如①動(dòng)電位極化、交流阻抗譜、循環(huán)伏安法等 電化學(xué)測(cè)試技術(shù)，②全浸、半浸和間浸模擬浸泡試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)浸泡試驗(yàn)技術(shù)，以 及③鹽霧試驗(yàn)、電解加速試驗(yàn)等加速腐蝕試驗(yàn)技術(shù)，等等。上述測(cè)試技術(shù)在評(píng)
價(jià)材料的耐蝕性方面各具千秋，卻也存在如下主要缺陷依賴價(jià)格昂貴的測(cè)試 儀器/設(shè)備且必須具備扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，如①、②和③，其中技術(shù)①的設(shè) 備成本最高；測(cè)試周期長(zhǎng)，如②和③的試驗(yàn)周期一般為24h以上，有些試驗(yàn)最 長(zhǎng)達(dá)數(shù)周之久；測(cè)試結(jié)果的解析復(fù)雜，如①。
針對(duì)上述缺陷，直觀、經(jīng)濟(jì)而有效的評(píng)價(jià)方法應(yīng)運(yùn)而生。典型的如點(diǎn)滴試 驗(yàn)法。所謂點(diǎn)滴試驗(yàn)，就是在潔凈的試樣表面滴一滴腐蝕溶液，從滴上溶液到 出現(xiàn)腐蝕變化所需時(shí)間作為材料耐蝕性考核標(biāo)準(zhǔn)的方法。如《電鍍?nèi)芤号c鍍層 性能測(cè)試》(張景雙等編著，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年，第157-158頁(yè))介紹 的方法。點(diǎn)滴試驗(yàn)法簡(jiǎn)便易行，卻也存在以下主要不足之處其一，液滴量受取液工具及人為因素影響較大；其二，腐蝕液對(duì)不同材料或表面狀態(tài)不同的相 同材料具有不同的浸潤(rùn)性；其三，過(guò)小的腐蝕液體積、多變的材料表面顏色、 侵蝕發(fā)生時(shí)氣泡的產(chǎn)生等容易影響測(cè)試者對(duì)"腐蝕變化"發(fā)生的準(zhǔn)確判斷。上 述不足導(dǎo)致點(diǎn)滴試驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性、準(zhǔn)確度和可對(duì)比性難以令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種評(píng)價(jià)鎂、鋁及 其合金耐蝕性的浸泡轉(zhuǎn)色法。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn) 一種評(píng)價(jià)鎂、鋁及其合金耐蝕性的浸 泡轉(zhuǎn)色法將鎂、鋁或其合金浸入腐蝕促進(jìn)液，以溶液顏色發(fā)生完全轉(zhuǎn)變所經(jīng) 歷的時(shí)間間隔即轉(zhuǎn)色時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)材料耐蝕性的好壞。
所述腐蝕促進(jìn)液為水基溶液，其中指示劑為KMn04，其濃度為2 500mg/L;其中侵蝕劑為HN03，其濃度以密度為1.4g/mL的硝酸計(jì)為0.2 50ml/L。
所述腐蝕促進(jìn)液體積與材料表面積的比值即容面比為2-100ml/cm2。 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
一、 克服了現(xiàn)有點(diǎn)滴試驗(yàn)法的諸多缺陷，提高了測(cè)試的靈敏度和結(jié)果的重
現(xiàn)性及可比性。通過(guò)調(diào)整顯色劑和侵蝕劑的相對(duì)含量，可靈活控制測(cè)試時(shí)間。
二、 簡(jiǎn)單易行，無(wú)需特殊儀器設(shè)備，尤其適合于需對(duì)材料耐蝕性進(jìn)行大批
量快速測(cè)評(píng)的場(chǎng)合(如各種表面改性技術(shù)工藝參數(shù)優(yōu)化的情況)，提高了檢測(cè) 效率。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)描述。 實(shí)施例1按如下組成以蒸餾水臨用新配腐蝕促進(jìn)液2mg/LKMn04、 0.2ml/LHNO3 (密度為1.4g/mL，下同)。將AZ91D鎂合金試樣經(jīng)水磨砂紙由粗到細(xì)依次打 磨至1500#，水洗、無(wú)水乙醇漂洗后吹干。按容面比2ml/cr^將試樣浸入上述 腐蝕促進(jìn)液，輕輕震搖，觀察溶液由淡紫紅色變?yōu)闊o(wú)色所經(jīng)歷的時(shí)間為2分 16.11秒。 實(shí)施例2
除將溶液組成改為5mg/LKMn04、 0.5ml/LHNO3外，其它同實(shí)施例1。 結(jié)果觀察到溶液由淺紫紅色變?yōu)闊o(wú)色所經(jīng)歷的時(shí)間為1分34.82秒。 實(shí)施例3
除將溶液組成改為10mg/LKMnO4、 lml/LHN03外，其它同實(shí)施例1。結(jié) 果觀察到溶液由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色所經(jīng)歷的時(shí)間為1分0.13秒。 實(shí)施例4
除將溶液組成改為10mg/LKMnO4、 2ml/LHN03外，其它同實(shí)施例1。結(jié) 果觀察到溶液由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色所經(jīng)歷的時(shí)間為28.76秒。 實(shí)施例5
除將溶液組成改為10mg/LKMnO4、 4ml/LHN03外，其它同實(shí)施例1。結(jié) 果觀察到溶液由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色所經(jīng)歷的時(shí)間為12.47秒。 實(shí)施例6
除對(duì)試樣打磨、清洗后進(jìn)行表面改性處理，之后水洗、吹干外，其它同 實(shí)施例4。結(jié)果觀察到溶液由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色所經(jīng)歷的時(shí)間為6分54.38秒。 實(shí)施例7
除將溶液組成改為100mg/LKMnO4、 10ml/LHNO3外，其它同實(shí)施例1。 結(jié)果觀察到溶液由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色所經(jīng)歷的時(shí)間為32.64秒。 實(shí)施例8
除將溶液組成改為500mg/LKMnO4、 50ml/LHNO3夕卜，其它同實(shí)施例1。 結(jié)果觀察到溶液由深紫紅色變?yōu)闊o(wú)色所經(jīng)歷的時(shí)間為21.86秒。實(shí)施例9
除將容面比改為100ml/Cm2W，其它同實(shí)施例3。結(jié)果觀察到溶液由紫紅 色變?yōu)闊o(wú)色所經(jīng)歷的時(shí)間為27分30.14秒。 實(shí)施例10
除將試樣改為AM60B鎂合金外，其它同實(shí)施例4。結(jié)果觀察到溶液由紫 紅色變?yōu)闊o(wú)色所經(jīng)歷的時(shí)間為45.56秒。 實(shí)施例11
除將試樣改為高純鎂外，其它同實(shí)施例4。結(jié)果觀察到溶液由紫紅色變 為無(wú)色所經(jīng)歷的時(shí)間為27.46秒。 實(shí)施例12
除將試樣改為L(zhǎng)Y12鋁合金、溶液組成改為10mg/LKMnO4、 50ml/LHNO3 外，其它同實(shí)施例l。結(jié)果觀察到溶液由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色所經(jīng)歷的時(shí)間為5分 43.11秒。
顯而易見(jiàn)，上述顯色劑中的高錳酸鉀可用重鉻酸鹽或三價(jià)鐵鹽替代。重鉻 酸鹽如重鉻酸鉀或重鉻酸鈉或其混合物。三價(jià)鐵鹽如氯化鐵、硝酸鐵或硫酸鐵 或其混合物。
侵蝕劑HNQ3可用下列化合物或其混合物替代HC1或H2S04。
權(quán)利要求
1. 一種評(píng)價(jià)鎂、鋁及其合金耐蝕性的浸泡轉(zhuǎn)色法，其特征在于將鎂、鋁或其合金浸入腐蝕促進(jìn)液，以溶液顏色發(fā)生完全轉(zhuǎn)變所經(jīng)歷的時(shí)間間隔即轉(zhuǎn)色時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)所述材料耐蝕性的好壞。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸泡轉(zhuǎn)色法，其特征在于所述腐蝕促進(jìn)液為水 基溶液，其中指示劑為KMn04，其濃度為2 500mg/L;其中侵蝕劑為HN03， 其濃度以密度為1.4g/mL的硝酸計(jì)為0.2 50ml/L。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸泡轉(zhuǎn)色法，其特征在于所述腐蝕促進(jìn)液體積 與所述金屬材料表面積的比值為2 100ml/cm2。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種評(píng)價(jià)鎂、鋁及其合金耐蝕性的浸泡轉(zhuǎn)色法，即將鎂、鋁或其合金按容面比2～100ml/cm²浸入腐蝕促進(jìn)液，觀察溶液顏色發(fā)生完全轉(zhuǎn)變所需要的時(shí)間。所述腐蝕促進(jìn)液為水基溶液，其中指示劑為KMnO₄，其濃度為2～500mg/L，侵蝕劑為HNO₃，其濃度以密度為1.4g/mL的硝酸計(jì)為0.2～50ml/L。本發(fā)明提供的方法簡(jiǎn)單易行，無(wú)需特殊儀器設(shè)備，克服了現(xiàn)有點(diǎn)滴試驗(yàn)法的缺陷，提高了測(cè)試的靈敏度和準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)G01N31/22GK101281114SQ20081002815
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者張永君 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)