鎂合金微弧氧化-SiO2溶膠復合處理膜層的制備及耐蝕性研究.pdf

1、采用有機醇鹽水解法制備了SiO2溶膠,利用浸漬-提拉制膜技術在AZ31B鎂合金微弧氧化陶瓷層表面制備SiO2無機膜層,研究微弧氧化-SiO2復合膜層的組織結構、結合機制和耐蝕性。借助傅立葉紅外光譜(FT-IR)分析SiO2溶膠的結構組成；使用渦流測厚儀與表面粗糙度測量儀分別測量陶瓷層與復合膜層的厚度和表面粗糙度；采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察陶瓷層和復合膜層的表面和截面形貌；通過能譜(EDS)和X射線光電子能譜(XPS)分析了陶瓷層和

2、復合膜層表面元素組成及化學結合狀態(tài)的變化；采用浸泡試驗、中性鹽霧試驗和電化學測試對比分析了微弧氧化處理與復合處理鎂合金試樣的耐蝕性。最后探討了陶瓷層的厚度和表面形貌對復合膜層結構以及耐蝕性的影響規(guī)律。研究結果表明：以正硅酸乙酯和水為原料,無水乙醇為溶劑,濃鹽酸為催化劑,可制備均勻、透明的溶膠,其含有SiO2膠粒。根據(jù)復合膜層的微觀結構分析,SiO2膠?？蛇M入陶瓷層表面微孔并填充孔洞,形成有效的封孔,同時溶膠在陶瓷層表面形成均勻的SiO2

3、膜層,且水與正硅酸乙酯的比例顯著影響SiO2層的質量。復合膜層間的結合方式以物理結合為主,表現(xiàn)為分子間作用力與機械咬合力。鎂合金試樣表面復合膜層的腐蝕電流密度與陶瓷層相比降低了兩個數(shù)量級。浸泡試驗中,較微弧氧化處理鎂合金試樣的腐蝕失重量10.32g/m2,復合處理鎂合金試樣可降低至3.12g/m2。鎂合金微弧氧化-SiO2復合膜層耐蝕性的提高依賴于SiO2膠粒填充微孔以及在陶瓷層表面形成的阻擋層,這兩者的共同作用減緩了腐蝕介質向陶瓷層內