鎂鋰合金表面微弧氧化膜的制備與性能研究.pdf

1、鎂鋰合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料具有較高的比強(qiáng)度、比剛度、優(yōu)良的電磁屏蔽能力等優(yōu)異性能，在航空、航天、電子、軍事等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。鎂鋰合金的耐蝕性差是限制鎂鋰合金廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素?；趯?duì)合金表面處理本質(zhì)的理解，我們首次提出利用改進(jìn)的微弧氧化技術(shù)對(duì)鎂鋰合金進(jìn)行表面處理，以期在鎂鋰合金表面獲得具有良好耐蝕性、耐磨性以及與合金基體結(jié)合牢固的微弧氧化膜層。 通過(guò)簡(jiǎn)單電解液初選與正交試驗(yàn)優(yōu)化，開(kāi)發(fā)出適宜鎂鋰合金微弧氧化的高效、無(wú)氟

2、環(huán)保型電解液(多聚磷酸鈉6g，六偏磷酸鈉0.9g；氫氧化鈉4.5g；三乙醇胺15mL；蒸餾水1.5L)。在此基礎(chǔ)上研究了工藝參數(shù)對(duì)氧化膜的生長(zhǎng)過(guò)程、厚度、微觀結(jié)構(gòu)及耐蝕性能的影響。確定了較佳的工藝參數(shù)：電流密度：5A/cm2、氧化時(shí)間：8min、頻率：2000Hz，占空比：15％。 研究了低鋰含量鎂鋰合金在添加和未添加TiO2納米粒子的復(fù)合磷酸鹽電解液中的微弧氧化過(guò)程。利用掃描電鏡(SEM)，X—射線衍射分析(XRD)、X—射線

3、光電子能譜(XPS)、動(dòng)電位極化(PDP)以及電化學(xué)交流阻抗(EIS)等測(cè)試手段研究了TiO2納米粒子對(duì)微弧氧化膜的宏觀、微觀形貌、組成以及電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：添加TiO2納米粒子后，微弧氧化膜的顏色由白色變?yōu)樗{(lán)色，與白色氧化膜相比，藍(lán)色膜具有更少的結(jié)構(gòu)缺陷和更為均一的微觀結(jié)構(gòu)，并且合金的耐蝕性能得到了顯著的提高。 研究了高鋰含量LA141合金在堿性復(fù)合磷酸鹽電解液中的微弧氧化過(guò)程。通過(guò)氧化過(guò)程中電流密度和電壓變化規(guī)律的

4、分析研究了LA141合金表面微弧氧化膜的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)；利用SEM、XRD、XPS、PDP以及EIS等測(cè)試手段分析了微弧氧化膜的組成、結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)性能；并對(duì)微弧氧化機(jī)理進(jìn)行了初探。結(jié)果表明：LA141合金的微弧氧化過(guò)程分為初級(jí)階段，陽(yáng)極氧化階段，過(guò)渡階段和微弧氧化階段：LA141合金表面的微弧氧化膜主要由方鎂石型氧化鎂，基體的β相固溶體和含磷的無(wú)定形相組成；經(jīng)過(guò)微弧氧化后合金的耐蝕性能得到了顯著提高，其中對(duì)合金起主要保護(hù)作用的是氧化膜的內(nèi)