AZ31B鎂合金微弧氧化陶瓷膜的制備及后封孔技術(shù)研究.pdf

1、鎂合金具有很多優(yōu)異性能，但是因耐蝕性差而限制了其廣泛應(yīng)用。本課題針對鎂合金耐腐蝕性差的問題，在 Na2SiO3電解液體系中，利用微弧氧化方法及封孔技術(shù)在AZ31B鎂合金板材表面原位制備耐蝕性膜層，考察了微弧氧化工藝參數(shù)、稀土鈰的摻雜以及封孔工藝對膜層結(jié)構(gòu)與性能的影響規(guī)律，并對膜層在3.5％NaCl溶液中的腐蝕機(jī)制進(jìn)行初步分析。
　　利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子能譜儀(EDS)等測試方法，分析膜層的物相

2、及元素組成，觀察陶瓷膜層表面及截面形貌；利用電渦流測厚儀測試膜層厚度；利用劃痕法、熱震實(shí)驗(yàn)考察膜層的結(jié)合力，利用CHI660電化學(xué)測試儀、鹽霧實(shí)驗(yàn)研究陶瓷膜的耐腐蝕性能。
　　結(jié)果表明，微弧氧化陶瓷膜層主要由 MgO和Mg2SiO4兩相組成，為多孔結(jié)構(gòu)。陶瓷膜層的厚度、粗糙度隨著反應(yīng)時間的延長、電流密度的增大而增加；隨著頻率的增加，陶瓷膜層厚度減小、粗糙度減小；隨著占空比的增加，陶瓷膜層厚度和粗糙度均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。以均勻

3、腐蝕和點(diǎn)腐蝕等電化學(xué)測試作為評價方法優(yōu)化工藝參數(shù)，結(jié)果是頻率為300Hz、占空比為45%、電流密度為2A/dm2、反應(yīng)時間為5min，優(yōu)化的工藝參數(shù)制備的陶瓷膜跟鎂基體相比，腐蝕電流密度降低3個數(shù)量級。采用稀土鈰轉(zhuǎn)化膜、電解液中加入鈰、擴(kuò)滲稀土鈰等方法在陶瓷膜中引入鈰元素，結(jié)果表明，微弧氧化前作鈰轉(zhuǎn)化膜，不僅可以降低起弧電壓，而且可以提高耐蝕性能。
　　通過沸水封孔、浸漬-提拉法涂料封孔、空氣噴涂封孔等方法對陶瓷膜層封孔，沸水封孔