鎂合金微弧氧化-磁控濺射鍍鎳復合膜制備及耐蝕性研究.pdf

1、鎂及其合金作為結構材料具有密度小、強度大、無毒等優(yōu)良性能，被譽為―21世紀的綠色工程材料‖。但是，鎂及其合金的化學性質活潑，易受到腐蝕，故其應用受到較大限制，提高其耐腐蝕性能就顯得尤為重要。本文利用微弧氧化-磁控濺射鍍鎳技術，在AZ31鎂合金的表面原位生長耐蝕性能良好的復合膜層，并探討了各個工藝條件對膜層耐蝕性能的影響。采用微弧氧化-磁控濺射技術在鎂合金的表面原位制備復合膜層尚未見報導，這為提高鎂合金耐蝕性能的研究提供了一條新路徑。

2、r>　　實驗表明：當復合電解液硅酸鈉15g/L、磷酸鈉5g/L、氫氧化鉀2g/L、氟化鈉4g/L，電流密度6A/dm2、頻率1000Hz、占空比10％、反應時間300s時微弧氧化膜層的耐蝕性能達到最優(yōu)。最優(yōu)微弧氧化體系下膜層厚度為23μm，膜層主要由MgO和MgSiO3組成，截面形貌顯示膜層主要由過渡層、致密層和疏松層組成；結合力測試表明膜層與基底結合良好。交流阻抗(EIS)結果顯示膜層在3.5wt.%的NaCl溶液中浸泡初期和中期具有

3、很強的耐腐蝕性能。浸泡后期膜層逐漸發(fā)生點蝕，并隨著浸泡時間的延長，膜層的點蝕逐漸在整個截面延展開來，并最終全面腐蝕膜層。
　　在此基礎上，進一步進行磁控濺射鍍鎳制備復合膜層。研究發(fā)現當磁控濺射壓強0.8Pa，濺射功率75W，濺射時間75min時膜層的耐蝕性為最優(yōu)。研究表明濺射鎳為無定形態(tài)的鎳膜層并伴隨有少許的氧化鎳生成。鎳層的表面平整與否與微弧氧化層有很大的關系。結合力測試表明整個膜層與基底的結合性能良好。膜層通過濺射鍍鎳后膜層的