鎂合金微弧氧化工藝與膜層性能研究.pdf

1、鎂合金具有密度小、比強(qiáng)度和比剛度高、減震性好、電磁屏蔽性好等特點(diǎn),因此,鎂合金越來越廣泛的應(yīng)用于航空、汽車和電子通訊等工業(yè)中.但它的耐蝕性差,嚴(yán)重限制了其應(yīng)用的發(fā)展.常用的化學(xué)氧化和陽(yáng)極氧化等表面處理方法對(duì)鎂合金有一定的保護(hù)作用,但是耐蝕性、外觀等方面仍不能滿足其應(yīng)用發(fā)展的需要.近年來,人們進(jìn)行了各種新技術(shù)的開發(fā),微弧氧化技術(shù)較好的滿足了上述要求.微弧氧化是新興起的一種材料表面處理方法,是在陽(yáng)極氧化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù).微弧氧

2、化又稱微等離子體氧化或陽(yáng)極火花沉積,是將Al、Mg、Ti等金屬或其合金置于電解質(zhì)水溶液中,利用電化學(xué)方法,使材料表面的微孔處產(chǎn)生火花放電斑點(diǎn),在熱化學(xué)、等離子體化學(xué)和電化學(xué)的共同作用下,生成陶瓷層的方法.對(duì)AZ91D鎂合金在不同配方的電解液中進(jìn)行了微弧氧化處理,經(jīng)過大量篩選實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn),確定了三組分電解液的最佳配方.該電解液無毒無害,對(duì)環(huán)境沒有污染.在此電解液中,鎂合金經(jīng)微弧氧化處理后,表面形成光滑的膜層,極化曲線、極化阻力和EIS實(shí)

3、驗(yàn)表明,其耐蝕性比鎂合金基體有較大提高.在此基礎(chǔ)上,研究了處理時(shí)間、電流密度和后處理對(duì)膜層性能的影響,確定了微弧氧化的適宜工藝參數(shù).在上述的最佳配方電解液中,通過繼續(xù)添加組分,發(fā)現(xiàn)微弧氧化后鎂合金試樣的耐蝕性又有一定的提高,因此又對(duì)電解液配方進(jìn)行了改進(jìn).借助金相顯微鏡和SEM,觀察了膜層表面和斷面的形貌.用能譜儀和XRD研究了膜層的成分和結(jié)構(gòu).在鎂合金表面形成的微弧氧化膜層比較均勻致密,但有少量孔洞存在.膜層厚度在十幾個(gè)微米左右,膜層與