鎂鋰合金微弧氧化涂層制備及熱控性能研究.pdf

1、為了適應(yīng)空間飛行器的輕量化和熱防護(hù)需求，提高鎂鋰合金在空間領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，本文采用微弧氧化法（MAO）在鎂鋰合金表面制備了低吸收率高發(fā)射率的熱控涂層，利用粗糙度儀、厚度儀、SEM、XRD、XPS和EDS等方法對(duì)涂層的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行表征，測(cè)試熱控性能，分析了涂層結(jié)構(gòu)組成與熱控性能的關(guān)系。通過(guò)發(fā)射光譜（OES）技術(shù)分析MAO火花放電過(guò)程，探索了電擊穿火花放電機(jī)理及其對(duì)涂層結(jié)構(gòu)組成及生長(zhǎng)過(guò)程的影響。
　　硅酸鹽體系獲得的涂層具有典型的多孔

2、結(jié)構(gòu)，主要組成是 MgO和Mg2SiO4。延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間、提高電流密度和增大電解液濃度，能夠提高涂層的厚度和粗糙度。Mg-4Li涂層表面傾向于形成顆粒聚集體結(jié)構(gòu)而Mg-9Li涂層傾向于形成突起結(jié)構(gòu)。相對(duì)基體，MAO涂層顯著降低吸收率和提高發(fā)射率。延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間、提高電流密度和增大電解液濃度，均能夠有效降低吸收率提高發(fā)射率，改善MAO涂層的熱控性能。磷酸鹽體系獲得的熱控涂層表面孔洞更大、數(shù)量更少。低頻下涂層由晶相Mg3(PO4)2和MgO組成

3、，而高頻下涂層由晶相MgO和非晶相Mg3(PO4)2組成。降低電流密度和延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，可以使涂層表面完整、增加涂層厚度，提高涂層的熱控性能。提高電解液濃度，Mg-4Li涂層熱控性能升高，而Mg-9Li涂層的熱控性能降低。
　　硅酸鹽體系下MAO放電發(fā)射光譜主要對(duì)應(yīng)Na、Li和Mg等元素。光譜計(jì)算表明MAO火花放電的電子濃度（Ne）在2.689×1016/cm3左右，電子濃度與MAO擊穿電流對(duì)應(yīng)，在電解液體系及基體材料一定的條件下，