鋁表面鉻酸鹽轉化膜的拉曼研究

葉宗豪， 朱永強， 胡爽飛， 孫文濤， 范映偉， 張 元， 齊建濤,*

（1. 中國石油大學（華東）新能源學院，山東 青島 266580；2. 中國航發北京航空材料研究院，北京 100095；3. 中國特種設備檢察院，北京 100083）

0 引言

高性能輕合金是航宇裝備輕量化的首選材料，然而活潑的化學性導致輕合金的使役行為表現出嚴重的腐蝕破壞，嚴重影響輕量化裝備的長周期安全運行[1-3]。為保障裝備的安全性能，高效耐蝕且具有“自修復”功能的六價鉻轉化膜被工業界廣泛使用[4]。然而，六價鉻物質極易破壞DNA結構，對人體和動物造成嚴重健康威脅。因此，美國職業安全與健康標準OSHA和歐盟REACh環保禁令均嚴格限制六價鉻工藝的工業應用。

目前，三價鉻轉化膜因毒性小且具備鉻酸鹽轉化膜的優良耐蝕性能，成為六價鉻轉化膜最具前景和應用價值的輕合金表面處理工藝。商業化三價鉻轉化膜，德國漢高Alodine T5900、德國賽德克 SurTec 650 和法國 SOCOSURF TCS，在中性鹽霧試驗超過1000 h，已經成功應用于汽車飛機蒙皮材料的綠色表面處理[5-6]。

輕合金表面三價鉻轉化膜包括三價鉻和四價鋯的氧化物和氫氧化物的外層（50～100 nm）和金屬氧化物和氟化物的內層（＜10 nm）。轉化膜成膜性能的影響因素包括輕合金表面預處理（酸洗和堿洗）、成膜環境（溶液pH，溫度和時間）和后處理工藝（溫水浸泡，氧化處理和空置處理）[7-10]。值得注意的是，GUO等[11]首次提出一種可以檢測鉻酸鹽轉化膜自修復腐蝕缺陷的電化學腐蝕池，包括2塊樣品上下放置（上面樣品為沒有轉化膜處理的空白樣品，下面樣品為轉化膜處理的樣品）和中間3.5%NaCl（質量分數）溶液。……