·1058· 北京科技大学学报 第34卷 2900 图7为纯锌和锌铝伪合金涂层经不同时间盐雾 ZnLa 试验后腐蚀产物的X射线衍射图谱.从图中可以看 2300 出：腐蚀初期，纯锌和锌铝伪合金涂层表面生成的腐 蚀产物主要为羟基氯化锌(Zm(OH)gClH20):随 12m 着盐雾时间的延长，纯锌涂层表面生成Z的氧化物 (Zn0)及碱式碳酸盐(Zm(C03)2(0H)6),这些腐 600 蚀产物微溶于水，使得涂层的耐蚀性能降低.锌铝 nKb 伪合金涂层表面生成Z和Al的复合碱式碳酸盐化 10 能量keV 合物(Zna1A山9(0H)2(C03)a1sxH20)及尖晶石 结构的氧化物(ZnAL,0,),这些难溶的腐蚀产物能 图6锌铝伪合金涂层盐雾试验768h腐蚀产物的能谱 有效地封闭涂层中的孔隙，切断腐蚀介质渗透到基 Fig.6 EDS spectrum of corrosion products on the Zn-Al pseudo-al- loy coating after salt spray test for 768 h 体，进一步提高涂层的耐蚀性，与腐蚀形貌的观察结 果相吻合（图5(d)). 表2锌铝伪合金涂层盐雾试验768h腐蚀产物能谱分析结果 图8是锌铝伪合金涂层腐蚀机理模型图.腐蚀 Table 2 EDS analysis result of corrosion products on the Zn-l pseudo- alloy coating after salt spray test for 768h 初期涂层表面的富Z相优先开始腐蚀画；随着阳 极极化的进行，Zn2+与OH反应生成Zn(OH),腐蚀 元素 质量分数/% 原子分数/% 0 18.10 40.59 产物膜，聚集在涂层表面的富A1相周围.在CIˉ的 Zn 58.37 32.04 作用下Z(OH),出现破损，继而进行腐蚀产物的转 Al 11.21 14.91 变，形成絮状的羟基氯化锌，逐渐进入溶液，富Z相 C 12.31 12.46 不断耗损.当阳极的富Zn相溶解消失后，富Al相 开始腐蚀，生成Zn和Al的复合碱式碳酸盐化合物 合计 100.00 100.00 (Zna.71A9(0H)2(C03)a14s·xH20)及尖晶石结构 (a) /Zn (b) Zn Al画n,OH)Cl,H,O Zn,(OH),CLH.O ZnzAl2(OH),(COuH.O Zn.(CO),(OH) ZnALO 96h 192h 人人人人 192h 384h 384h 768h 人九人 768h 1020 30 405060708090100 10 20 30 40 50 607080 90100 20/) 20/) 图7涂层盐雾试验不同时间后腐蚀产物的X射线衍射图谱.()纯锌涂层：(b)锌铝伪合金涂层 Fig.7 X-ray diffraction pattems of the coatings after salt spray test for different time:(a)Zn coating:(b)Zn-Al pseudo-alloy coating 的氧化物(ZAL,0,),这些腐蚀产物之间形成网状 0.+2H.0+4e→40H 骨架结构，而Zn的腐蚀产物填充在其内部00 这种网络结构不但能阻止锌的腐蚀产物氯化锌的生 成、聚集和大块流失，而且在涂层表面形成致密的腐 腐蚀产物 蚀产物层，能够有效封闭涂层表面孔隙，阻碍溶液中 富A!相 Cl~向涂层内部扩散渗透，起到屏蔽作用，同时富Z 富Zn相 相提供了有效的阴极保护作用，进一步减缓了腐蚀 基体 的进程2一 图8锌铝伪合金涂层腐蚀机理模型 2.3电化学阻抗谱 Fig.8 Corrosion mechanics model of the Zn-Al pseudo-alloy coating 图9为纯锌和锌铝伪合金涂层样品经不同时间北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 6 锌铝伪合金涂层盐雾试验 768 h 腐蚀产物的能谱 Fig． 6 EDS spectrum of corrosion products on the Zn-Al pseudo-al￾loy coating after salt spray test for 768 h 表 2 锌铝伪合金涂层盐雾试验 768 h 腐蚀产物能谱分析结果 Table 2 EDS analysis result of corrosion products on the Zn-Al pseudo￾alloy coating after salt spray test for 768 h 元素 质量分数/% 原子分数/% O 18. 10 40. 59 Zn 58. 37 32. 04 Al 11. 21 14. 91 Cl 12. 31 12. 46 合计 100. 00 100. 00 图 7 为纯锌和锌铝伪合金涂层经不同时间盐雾 试验后腐蚀产物的 X 射线衍射图谱． 从图中可以看 出: 腐蚀初期，纯锌和锌铝伪合金涂层表面生成的腐 蚀产物主要为羟基氯化锌( Zn5 ( OH) 8 Cl2 H2 O) ; 随 着盐雾时间的延长，纯锌涂层表面生成 Zn 的氧化物 ( ZnO) 及碱式碳酸盐( Zn5 ( CO3 ) 2 ( OH) 6 ) ，这些腐 蚀产物微溶于水，使得涂层的耐蚀性能降低． 锌铝 伪合金涂层表面生成 Zn 和 Al 的复合碱式碳酸盐化 合物( Zn0. 71Al0. 29 ( OH) 2 ( CO3 ) 0. 145 ·xH2O) 及尖晶石 结构的氧化物 ( ZnAl2O4 ) ，这些难溶的腐蚀产物能 有效地封闭涂层中的孔隙，切断腐蚀介质渗透到基 体，进一步提高涂层的耐蚀性，与腐蚀形貌的观察结 果相吻合( 图 5( d) ) ． 图 8 是锌铝伪合金涂层腐蚀机理模型图． 腐蚀 初期涂层表面的富 Zn 相优先开始腐蚀［9］; 随着阳 极极化的进行，Zn2 + 与 OH 反应生成 Zn( OH) 2腐蚀 产物膜，聚集在涂层表面的富 Al 相周围． 在 Cl － 的 作用下 Zn( OH) 2出现破损，继而进行腐蚀产物的转 变，形成絮状的羟基氯化锌，逐渐进入溶液，富 Zn 相 不断耗损． 当阳极的富 Zn 相溶解消失后，富 Al 相 开始腐蚀，生成 Zn 和 Al 的复合碱式碳酸盐化合物 ( Zn0. 71Al0. 29 ( OH) 2 ( CO3 ) 0. 145 ·xH2O) 及尖晶石结构 图 7 涂层盐雾试验不同时间后腐蚀产物的 X 射线衍射图谱 . ( a) 纯锌涂层; ( b) 锌铝伪合金涂层 Fig． 7 X-ray diffraction patterns of the coatings after salt spray test for different time: ( a) Zn coating; ( b) Zn-Al pseudo-alloy coating 图 8 锌铝伪合金涂层腐蚀机理模型 Fig． 8 Corrosion mechanics model of the Zn-Al pseudo-alloy coating 的氧化物 ( ZnAl2O4 ) ，这些腐蚀产物之间形成网状 骨架结构，而 Zn 的腐蚀产物填充在其内部［10--11］． 这种网络结构不但能阻止锌的腐蚀产物氯化锌的生 成、聚集和大块流失，而且在涂层表面形成致密的腐 蚀产物层，能够有效封闭涂层表面孔隙，阻碍溶液中 Cl － 向涂层内部扩散渗透，起到屏蔽作用，同时富 Zn 相提供了有效的阴极保护作用，进一步减缓了腐蚀 的进程［12--13］． 2. 3 电化学阻抗谱 图 9 为纯锌和锌铝伪合金涂层样品经不同时间 ·1058·