鎂合金微弧氧化及氧化膜上化學(xué)鍍鎳的研究.pdf

1、本文在研究鎂合金微弧氧化工藝的基礎(chǔ)上，把兩種工藝結(jié)合起來(lái)，成功地在AZ91D鎂合金表面制備了具有良好耐蝕性、致密性和清潔美觀的微弧氧化.化學(xué)鍍鎳復(fù)合涂層。 在研究AZ91D鎂合金微弧氧化基礎(chǔ)電解液成分的配比實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究了由金屬含氧酸鹽、多元酸和表面活性劑等組成的不同復(fù)配添加劑對(duì)微弧氧化陶瓷膜耐蝕性與結(jié)構(gòu)的影響，通過(guò)正交優(yōu)化方法在AZ91D鎂合金表面開(kāi)發(fā)了兩個(gè)含復(fù)合電解液成分的微弧氧化體系。即Na2SiO3-(NaPO3)6

2、體系：Na2SiO314g/L，(NaPO3)610g/L，Na2WO41g/L，NaOH9g/L，NH4F2g/L，Na2EDTA1g/L；和NaAlO2-(NaPO3)6體系：NaAlO210g/L，(NaPO3)610g/L，Na2WO41g/L，NaOH9g/L，Na2EDTA1g/L，C12H25O4SNa0.5g/L。復(fù)配添加劑降低了起弧和終止電壓，大大改善了氧化膜的致密性和耐蝕性。經(jīng)過(guò)復(fù)合微弧氧化處理得到的陶瓷膜的交流阻抗

3、值比鎂合金基體提高了13000-150000/cm2，腐蝕電位正移0.34-0.37V，自腐蝕電流降低了三個(gè)數(shù)量級(jí)。通過(guò)腐蝕實(shí)驗(yàn)和電化學(xué)測(cè)試表明，微弧氧化膜并非越厚性能越好，在微火花放電階段后期形成的膜層具有最佳性能，應(yīng)該盡量延長(zhǎng)微火花放電階段的時(shí)間。 在微弧氧化膜上制備了晶態(tài)的堿性化學(xué)鎳鍍層，通過(guò)單因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)得到其最佳工藝為：硫酸鎳28g/L，次磷酸鈉28g/L，酒石酸鈉20g/L，氟化銨20g/L，pH8.5-9.0，溫度

4、78℃；其起鍍速度最高可達(dá)19μm/h。隨其使用周期的增加，鍍液的PdCl2穩(wěn)定時(shí)間和鍍速下降很快，鍍層局部缺陷增多。以堿性鍍層作為底層，通過(guò)正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)了酸性化學(xué)鍍鎳工藝，即：硫酸鎳20g/L，次磷酸鈉28g/L，檸檬酸鈉10g/L，乙酸鈉15g/L，乳酸10ml/L，溫度87℃，pH值4.8；其鍍速約為22μm/h。動(dòng)電位極化曲線測(cè)試研究表明，對(duì)微弧氧化膜進(jìn)行化學(xué)鍍鎳之后，體系反映的是鍍鎳層的腐蝕信息。酸性鍍鎳層的腐蝕電位較微弧