AZ91D鎂合金表面化學轉化及溶膠-凝膠技術制備復合涂層研究.pdf

1、鎂合金是最輕的金屬結構材料，被譽為“21世紀綠色工程材料”，在汽車、航空航天以及電子行業(yè)中具有廣闊的發(fā)展前景，但耐蝕性能差的缺點限制了鎂合金的廣泛應用。 為了提高鎂合金的耐蝕性，本文以AZ91D鎂合金為研究對象，將溶膠—凝膠技術和化學轉化技術相結合，制備了復合涂層。先用高錳酸鉀—磷酸鹽化學轉化法，對AZ91D鎂合金表面進行預處理；之后采用醇鹽水解法，以正硅酸乙酯(TEOS)、鈦酸四丁酯(Ti(O—Bu)4)和八水氧氯化鋯(ZrO

2、Cl2·8H2O)為前驅體，在化學轉化膜上制備了ZrO2-SiO2、TiO2-SiO2溶膠—凝膠涂層。部分樣品在300℃、400℃進行熱處理，以比較熱處理前后溶膠—凝膠層的組織及性能變化。用SEM、XRD、EDS、DSC、紅外光譜(FT—IR)、極化曲線、電化學阻抗、結合力測試等方法，分析、測試了成膜后的組織和性能，探討了成膜機制、成膜過程和影響因素。 試驗結果表明，處理時間、溫度和溶液的pH值，對化學轉化膜的質量有很大影響。處

3、理時間為1-2min、溫度在40-60℃、磷化液pH值在1.3-1.7之間時，化學轉化膜具有較高的耐蝕性能；結合力最好，可達到1級。時間過長、pH值過高以及溫度過高都會使成膜疏松，降低轉化膜與基體的結合力。 復合涂層可明顯提高鎂合金基體的耐蝕性，電化學測試表明，復合涂層的自腐蝕電位(Ecorr)比AZ91D鎂合金基體提高了200-300mV，自腐蝕電流密度(jcorr)降低了2-3個數(shù)量級，阻抗值提高了4-5個數(shù)量級?；瘜W轉化膜