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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 林招松(Chao-Sung Lin) | |
| dc.contributor.author | Wei-Chi Li | en |
| dc.contributor.author | 李威志 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-13T07:04:28Z | - |
| dc.date.available | 2005-08-01 | |
| dc.date.copyright | 2005-08-01 | |
| dc.date.issued | 2005 | |
| dc.date.submitted | 2005-07-27 | |
| dc.identifier.citation | 1. 王建義,”鎂合金之環保化,“ 輕金屬特刊,91年6月號, pp.125 –130
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| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/35678 | - |
| dc.description.abstract | 本研究探討過錳酸根離子濃度與化成溫度對磷酸鹽/過錳酸鹽化成皮膜性質的影響,利用微結構的觀察以及業界常用皮膜性質評估方法做綜合的比較。實驗結果顯示化成溫度40℃下所得皮膜增厚速率較60℃快,皮膜裂紋較寬大;經SEM表面形貌觀察,發現皮膜結構較鬆散,附著性不佳,皮膜主要由氧、鎂、磷、錳組成。TEM觀察化成溫度40℃,添加10gl-1過錳酸鉀,皮膜結構由柱狀層及與鎂底材相鄰之多孔層組成;化成溫度60℃,添加10gl-1過錳酸鉀所得皮膜由柱狀層、非晶層和與鎂底材相鄰之多孔層三層結構組成。XRD分析,皮膜主要為非晶的結構,在皮膜表面無法解析出二氧化錳的訊號。
化成溫度低者,皮膜增厚速率快,皮膜附著性不佳,化成溫度較高,皮膜附著性較佳,且增加過錳酸鉀含量有利提升皮膜附著性。交流阻抗測試結果,化成溫度較高者,皮膜阻抗值較高,抗蝕性較佳,可見化成溫度較高者,有利於皮膜抗蝕性提升。鹽霧試驗發現皮膜阻抗值較高者,皮膜抗蝕性較佳,但鹽霧試驗時間較長後因皮膜厚度較薄,無法提供較長時間保護效果,腐蝕發生後在試片表面可偵測到強烈錳的訊號,此因二氧化錳抗蝕性較佳,腐蝕發生後氧及錳的訊號強度大幅上升。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | This study details the effects of solution temperature and potassium permanganate (KMnO4) concentration on the properties of phosphate/permanganate conversion coating on AZ31 magnesium alloy. The growth the coating was substantially suppressed as the solution temperature was increased from 40 to 60℃. Moreover, the coating formed at 40℃ exhibited a porous structure mainly composed of oxygen, magnesium, phosphorus and manganese species, and had poor adhesion to the substrate as characterized by SEM. Cross-sectional TEM further revealed that when immersed in the solution with 10 gl-1 KMnO4, the coating formed at 40℃ comprised an cellular overlay and a porous inner layer contacting with the substrate, while that formed at 60℃ exhibited a three-layered structure: a cellular overlay, an amorphous intermediate layer and a porous inner layer.
Increasing solution temperature improved the coating adhesion to the substrate. Adding more KMnO4 to the solution resulted in the coating having higher impedance resistance and hence better corrosion protective properties after a short period of salt spray test. The corrosion resistance of the coating, however, degraded markedly during prolonged salt spray test. This is due to the thinner coating formed in the solution containing larger amounts of KMnO4. Finally, the coating after salt spray test contained more manganese species than the as-plated coating. Manganese oxide, which was likely present in the coating, seemed to enhance the corrosion resistance of phosphate/permanganate coating. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-13T07:04:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-94-R92527058-1.pdf: 11513105 bytes, checksum: a546793c04fcbc398eef6d61620cd6f3 (MD5) Previous issue date: 2005 | en |
| dc.description.tableofcontents | 中文摘要 I
Abstract II 目錄 V 圖目錄 VIII 表目錄 XIV 第1章 序論 1 第2章 文獻回顧 4 2.1 鎂合金概述 4 2.1.1 鎂合金的發展 4 2.1.2 鎂合金的防蝕 5 2.1.3 鎂合金表面處理應用的限制 7 2.2 鎂合金化成皮膜處理 9 2.2.1 鉻酸鹽化成處理 10 2.2.2 磷酸鹽/錳酸鹽化成處理 11 2.2.3 化成皮膜性質評估 14 第3章 實驗方法 15 3.1 前處理與化成液配置 15 3.1.1 試片準備與前處理 15 3.1.2 磷酸鹽/過錳酸鹽化成液配置 15 3.2 化成處理 18 3.3 化成皮膜微結構分析 20 3.3.1 掃瞄式電子顯微鏡表面形貌觀察 20 3.3.2 能量散佈光譜儀 20 3.3.3 低掠角X光繞射 20 3.3.4 橫截面穿透式電子顯微鏡觀察 21 3.4 化成皮膜性質量測 24 3.4.1 表面顏色觀察 24 3.4.2 重量變化 24 3.4.3 百格試驗 24 3.4.4 鹽霧試驗 25 3.4.5 AC交流阻抗測試 28 第4章 實驗結果 30 4.1 AZ31B鎂合金基材特性分析 30 4.2 化成皮膜微結構分析 34 4.2.1 表面顏色觀察 34 4.2.2 SEM表面形貌觀察 39 4.2.3 化成皮膜表面成分量測 57 4.2.4 低掠角X光繞射分析 62 4.2.5 橫截面TEM觀察 71 4.3 化成皮膜性質量測 86 4.3.1 重量變化 86 4.3.2 百格試驗 88 4.3.3 鹽霧試驗 90 4.3.4 AC交流阻抗測試 110 第5章 討論 119 5.1 化成溫度的效應 119 5.2 過錳酸鉀添加量的影響 120 第6章 結論 122 第7章 未來研究方向 123 參考文獻 124 附 錄 129 圖2.1 鎂在25℃的Pourbaix 圖[10] 6 圖3.1 實驗流程圖 16 圖3.2 化成處理儀器架構圖 19 圖3.3 橫截面TEM試片製備流程圖 23 圖3.4 電化學量測裝置示意圖 29 圖4.1 未經化成處理之AZ31鎂底材SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 31 圖4.2 AZ31B鎂合金底材之XRD圖譜 32 圖4.3 AZ31B經前處理後之橫截面TEM觀察[39] 33 圖4.4 化成溫度40℃,不同過錳酸鉀添加量所成之化成皮膜表面顏色觀察: (a) 10,(b) 20,(c) 30,(d) 40,(e) 50,(f)60,(g)70和(h) 80gl-1 36 圖4.5 化成溫度60℃,不同過錳酸鉀添加量所成之化成皮膜表面顏色觀察: (a) 10,(b) 20,(c) 30,(d) 40,(e) 50,(f)60,(g)70和(h) 80gl-1 37 圖4.6 化成溫度40℃,添加10gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 41 圖4.7 化成溫度40℃,添加20gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 42 圖4.8 化成溫度40℃,添加30gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 43 圖4.9 化成溫度40℃,添加40gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 44 圖4.10 化成溫度40℃,添加50gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 45 圖4.11 化成溫度40℃,添加60gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 46 圖4.12 化成溫度40℃,添加70gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 47 圖4.13 化成溫度40℃,添加80gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 48 圖4.14 化成溫度60℃,添加10gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 49 圖4.15 化成溫度60℃,添加20gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 50 圖4.16 化成溫度60℃,添加30gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 51 圖4.17 化成溫度60℃,添加40gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 52 圖4.18 化成溫度60℃,添加50gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 53 圖4.19 化成溫度60℃,添加60gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 54 圖4.20 化成溫度60℃,添加70gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 55 圖4.21 化成溫度60℃,添加80gl-1過錳酸鉀之SEM表面形貌觀察: (a) 低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 56 圖4.22 化成溫度40℃,添加過錳酸鉀10gl-1所得化成皮膜SEM觀察:(a)皮膜橫截面,(b)標號1,(c)標號2,(d)標號3 EDX分析圖譜 59 圖4.23 化成溫度40℃,不同過錳酸鉀添加量所得皮膜之低角度XRD圖:(a) 10,(b) 20,(c) 30,(d) 40,(e) 50,(f)60,(g)70和(h) 80gl-1過錳酸鉀 66 圖4.24 化成溫度60℃,不同過錳酸鉀添加量所得皮膜之低角度XRD圖:(a) 10,(b) 20,(c) 30,(d) 40,(e) 50,(f)60,(g)70和(h) 80gl-1過錳酸鉀 70 圖4.25 化成溫度40℃,10gl-1過錳酸鉀之TEM橫截面觀察:(a)第一層為與鎂底材相鄰之結晶層,第二層為柱狀層;(b)皮膜經電子束照射後,皮膜體積收縮與底材分離;(c)不同皮膜結構經電子束照射後剝離 73 圖4.26 圖4.19之局部放大圖:(a)柱狀層低倍觀察,(b)柱狀層高倍觀察,(c) 柱狀層擇區繞射圖;(d),(e)多孔層觀察,(f)擇區繞射圖 75 圖4.27 化成溫度40℃,70gl-1過錳酸鉀所得化成皮膜之TEM橫截面觀察 77 圖4.28 化成溫度60℃,10gl-1過錳酸鉀之TEM橫截面觀察:第一層為與鎂底材相鄰之結晶層,第二層為非晶層,第三層為柱狀層 79 圖4.29 圖4.22第一層結構局部放大圖的(a)明視野,(b)SAD繞射圖,(c)EDX成分分析;第二層結構局部放大圖的(d)明視野,(e)SAD繞射圖,(f)EDX成分分析;第三層結構局部放大圖的(g)明視野,(h)標號1 EDX成分分析,(i)標號2 EDX成分分析 81 圖4.30 化成溫度60℃,60gl-1過錳酸鉀之TEM橫截面觀察:(a)明視野,柱狀層的 (b)SAD和(c)EDX分析;多孔層的 (d)SAD和(e)EDX分析 83 圖4.31 化成溫度40℃與60℃,不同過錳酸鉀添加量經化成10分鐘之重量變化圖 87 圖4.32 經化成處理鎂底材表面觀察:(a)未經鹽霧試驗與經鹽霧試驗 (b)12,(c)18,(d)24小時 93 圖4.33 底材經鹽霧試驗24小時SEM觀察: (a)表面形貌,EDX半定量分析(b)標號1,(c)標號2 94 圖4.34 底材經鹽霧試驗24小時XRD分析 95 圖4.35 鹽霧試驗12小時試片表面觀察:化成溫度40℃,過錳酸鉀添加量(a) 10,(b) 20,(c) 30,(d) 40,(e) 50,(f)60,(g)70和(h) 80gl-1 96 圖4.36 經鹽霧試驗12小時試片表面觀察:化成溫度60℃,過錳酸鉀添加量(a) 10,(b) 20,(c) 30,(d) 40,(e) 50,(f)60,(g)70和(h) 80gl-1 97 圖4.37 經鹽霧試驗18小時試片表面觀察:化成溫度40℃,過錳酸鉀添加量(a) 10,(b) 20,(c) 30,(d) 40,(e) 50,(f)60,(g)70和(h) 80gl-1 98 圖4.38 經鹽霧試驗18小時試片表面觀察:化成溫度60℃,過錳酸鉀添加量(a) 10,(b) 20,(c) 30,(d) 40,(e) 50,(f)60,(g)70和(h) 80gl-1 99 圖4.39 經鹽霧試驗24小時試片表面觀察:化成溫度40℃,過錳酸鉀添加量(a) 10,(b) 20,(c) 30,(d) 40,(e) 50,(f)60,(g)70和(h) 80gl-1 100 圖4.40 鹽霧試驗24小時試片表面觀察:化成溫度60℃,過錳酸鉀添加量(a) 10,(b) 20,(c) 30,(d) 40,(e) 50,(f)60,(g)70和(h) 80gl-1 101 圖4.41 化成溫度40℃,添加過錳酸鉀10gl-1經鹽霧試驗24小時SEM表面形貌觀察:(a)低倍,(b)高倍,(c)EDX分析,(d)半定量結果 103 圖4.42 化成溫度40℃,添加過錳酸鉀20gl-1經鹽霧試驗24小時分析:(a)表面形貌,(b)標號1 EDX分析,(c)標號2 EDX分析 104 圖4.43 化成溫度60℃,添加過錳酸鉀20gl-1經鹽霧試驗24小時分析:(a)表面形貌,(b)標號1 EDX分析,(c)標號2 EDX分析 105 圖4.44 化成溫度40℃,添加過錳酸鉀50gl-1經鹽霧試驗24小時分析:(a)表面形貌,(b)標號1 EDX分析,(c)標號2 EDX分析 106 圖4.45 化成溫度60℃,添加過錳酸鉀50gl-1經鹽霧試驗24小時分析:(a)表面形貌,(b)標號1 EDX分析,(c)標號2 EDX分析 107 圖4.46 化成溫度40℃,添加過錳酸鉀80gl-1經鹽霧試驗24小時分析:(a)表面形貌,(b)標號1 EDX分析,(c)標號2 EDX分析 108 圖4.47 化成溫度60℃,添加過錳酸鉀80gl-1經鹽霧試驗24小時分析:(a)表面形貌,(b)標號1 EDX分析,(c)標號2 EDX分析 109 圖4.48 化成溫度40與60℃之開路電位(OCP)圖 112 圖4.49 化成溫度40℃,不同過錳酸鉀添加量所得化成皮膜Nyquist圖 113 圖4.50 化成溫度60℃,不同過錳酸鉀添加量所得化成皮膜之Nyquist圖 114 圖4.51 化成溫度40℃,不同過錳酸鉀添加量所得化成皮膜之相角圖 115 圖4.52 化成溫度60℃,不同過錳酸鉀添加量所得化成皮膜之相角圖 116 圖4.53 化成溫度40℃,不同過錳酸鉀添加量所得化成皮膜之Bode圖 117 圖4.54 化成溫度60℃,不同過錳酸鉀添加量所得化成皮膜之Bode圖 118 圖5.1 磷酸鹽/過錳酸鹽化成機構示意圖 121 表2.1 鉻酸鹽皮膜處理溶液成分 12 表3.1 ASTM規範之AZ31B化學成份 17 表3.2 磷酸鹽/過錳酸鹽化成處理液組成成分與操作條件 17 表3.3 ASTMD3359-95百格試驗結果等級判別區分 26 表3.4 腐蝕面積率與分級數字的關係 27 表4.1 皮膜表面顏色之CMYK值 38 表4.4 圖4.20(C)SAD圖結果比對 75 表4.5 圖4.19(f)SAD圖結果比對 76 表4.6 圖4.24(b)SAD圖結果比對 84 表4.7 圖4.24(d)SAD圖結果比對 85 表4.9 腐蝕面積率與分級數字的關係 102 表4.10 化成液成分與化成溫度對開路電位之影響 112 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 鹽霧試驗 | zh_TW |
| dc.subject | 鎂合金 | zh_TW |
| dc.subject | 磷酸鹽/過錳酸鹽化成皮膜 | zh_TW |
| dc.subject | 微結構 | zh_TW |
| dc.subject | Salt Spray Test(SST) | en |
| dc.subject | Magnesium | en |
| dc.subject | Phosphate/Permanganate Conversion Coatings | en |
| dc.subject | Microstructure | en |
| dc.title | AZ31鎂合金之磷酸鹽/過錳酸鹽化成皮膜微結構與成長機制探討 | zh_TW |
| dc.title | Microstructure and Formation Mechanism of Phosphate/Permanganate Conversion Coating on AZ31 Magnesium Alloy | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 93-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 楊哲人(Jer-Ren Yang),潘永寧(Yung-Ning Pan),李春穎(Chuen-Yin Li),楊聰仁(Tsong-Jen Yang) | |
| dc.subject.keyword | 鎂合金,磷酸鹽/過錳酸鹽化成皮膜,微結構,鹽霧試驗, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | Magnesium,Phosphate/Permanganate Conversion Coatings,Microstructure,Salt Spray Test(SST), | en |
| dc.relation.page | 132 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2005-07-27 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 材料科學與工程學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位: | 材料科學與工程學系 | |
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|---|---|---|---|
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