铝及铝合金的钝化处理是提高其防腐蚀性能的有效手段。工业上使用的铬酸盐钝化处理,虽然可以获得理想的钝化效果,但是六价铬毒性大,对环境污染严重。因此,开发实用性强且对环境友好的铝合金钝化技术是当前钝化工艺发展的方向。本论文主要研究了ADC12铝合金表面上两种稀土钝化工艺。首先应用电化学方法研究了双氧水-硝酸铈钝化体系和高锰酸钾-硝酸铈钝化体系的各种工艺参数对钝化膜防腐蚀性能的影响。继而在单因素实验的基础上,通过正交实验确定了各自的最佳成膜技术参数。然后应用电化学测试、失重实验、接触角测试、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)等测试手段,分别对两种钝化体系在其最佳成膜条件下所制备的铈基钝化膜进行了表征,并分别与各自相应的单一硝酸铈钝化体系制备的钝化膜进行性能对比研究,最终从理论上分析了两种钝化膜的形成机理和膜的耐蚀机理。主要研究成果如下:1)双氧水-硝酸铈钝化体系的最佳成膜参数为:在硝酸铈5g/L,钝化液pH为2.8的条件下,双氧水浓度为80ml/L,钝化温度为25℃,钝化时间为20min。通过失重实验发现,在最佳成膜条件下处理后的铝合金和单一硝酸铈钝化体系(硝酸铈浓度5g/L,钝化温度25℃,钝化时间20min)处理后的铝合金在3%NaCl腐蚀溶液中的平均腐蚀速率分别为0.0677g/(m~2·h)和0.2213g/(m~2·h),相比于未处理铝合金的钝化效率分别为86.80%和56.86%。由接触角测试可知,未处理铝合金表面的接触角是66.6°,在双氧水-硝酸铈钝化体系最佳成膜条件下处理后的铝合金和相应的单一硝酸铈钝化体系处理后的铝合金表面的接触角分别是102.4°和86.7°。SEM表明,经双氧水-硝酸铈钝化体系最佳成膜条件下处理后的试样表面的点蚀比单一硝酸铈钝化处理后的更少,且钝化膜更均匀平滑。EDS分析表明,添加双氧水于硝酸铈钝化液中制备的钝化膜上的铈含量明显高于单一硝酸铈钝化液制备的钝化膜。最后推断在铝合金表面的铈基钝化膜的组成为Ce(Ⅲ)/Ce(Ⅳ)/Al氧化物/氢氧化物。钝化膜耐蚀机理是由于钝化膜的存在,阻挡了Cl—的侵蚀,阻碍了氧气和电子的自由传输,从而抑制了铝合金的腐蚀反应,提高了铝合金的耐蚀性能。2)高锰酸钾-硝酸铈钝化体系的最佳成膜参数为:在硝酸铈5g/L,钝化液pH为2.0的条件下,高锰酸钾浓度为1.5g/L,钝化温度为40℃,钝化时间为10min。通过失重实验发现,在最佳成膜条件下处理的铝合金和单一硝酸铈钝化体系(硝酸铈浓度5g/L,钝化温度40℃,钝化时间10min)处理后的铝合金在3%NaCl腐蚀溶液中的平均腐蚀速率分别为0.0364 g/(m~2·h)和0.1536g/(m~2·h),相比于未处理铝合金的钝化效率分别为92.90%和70.06%。由接触角测试可知,未处理铝合金表面的接触角是66.6°,在高锰酸钾-硝酸铈钝化体系最佳成膜条件下处理后的铝合金和相应的单一硝酸铈钝化体系处理后的铝合金表面的接触角分别是103.5°和90.3°。SEM表明,相比于单一硝酸铈钝化处理后的表面,高锰酸钾-硝酸铈钝化处理后的试样表面膜更加均匀明显。且经高锰酸钾-硝酸铈钝化处理后的试样表面几乎无明显腐蚀现象。EDS分析表明,添加高锰酸钾于硝酸铈钝化液中制备的钝化膜上的铈含量明显高于单一硝酸铈钝化液制备的钝化膜。最后推断在铝合金表面的铈基钝化膜的组成为Ce(Ⅲ)/Ce(Ⅳ)/Al氧化物/氢氧化物及锰氧化物。钝化膜耐蚀机理为:由于钝化膜的存在,阻挡了Cl—的侵蚀,阻碍了氧气和电子的自由传输,从而抑制了铝合金的腐蚀反应,提高了铝合金的耐蚀性能。