鎂合金微弧氧化復(fù)合陶瓷層的制備及其性能研究.pdf

1、鎂合金以其質(zhì)輕和優(yōu)良的綜合性能被廣泛應(yīng)用，但是鎂及其合金活潑的電化學(xué)特性致使其耐蝕性較差限制了鎂合金的使用范圍。用各種表面處理技術(shù)提高鎂合金耐蝕性是鎂合金研究的重點，其中微弧氧化技術(shù)是目前公認(rèn)為最有前途的鎂合金表面處理技術(shù)，可生成與基體結(jié)合好、硬度高、耐磨耐蝕性能優(yōu)良的陶瓷層，但由于微弧氧化工作區(qū)的高壓放電，使形成的陶瓷層表面存在多孔結(jié)構(gòu)，降低耐蝕性縮短了使用壽命。針對上述問題，本論文提出在微弧氧化成膜過程中對膜層進(jìn)行原位封孔的思路，采

2、用在微弧氧化成膜過程向電解液中加入Al2O3膠體進(jìn)行原位封孔技術(shù)制備鎂合金復(fù)合陶瓷層，研究了Al2O3膠體的加入時間和加入量對陶瓷層組織結(jié)構(gòu)和性能的影響，分析了影響陶瓷層腐蝕性能的機(jī)理;同時為進(jìn)一步探討復(fù)合陶瓷層與鎂合金基體的變形協(xié)調(diào)性，在上述微弧氧化工藝基礎(chǔ)上提出了磁控濺射離子鍍技術(shù)與微弧氧化技術(shù)相結(jié)合的處理工藝制備了微弧氧化層/鋁層雙層涂層，討論了多層涂層的組織結(jié)構(gòu)和耐蝕性，為鎂合金在復(fù)雜工況下的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)參考。得到如下

3、結(jié)果:
　　(1) AZ91D鎂合金進(jìn)行微弧氧化生成的陶瓷層主要由MgO、Mg2SiO4和MgSiO3相組成，在微弧氧化電解液中加入Al2O3膠體時，生成的復(fù)合陶瓷層中還含有Al2O3、MgAl2O4相。
　　(2)在微弧氧化電解液中加入Al2O3膠體生成的復(fù)合陶瓷層比未加入時膜層表面微孔數(shù)量減少，孔徑減小，膜層厚度增加，復(fù)合陶瓷層最大厚度為未加入Al2O3膠體的兩倍。
　　(3)在微弧氧化電解液中加入Al2O3膠體可

4、提高AZ91D鎂合金的耐蝕性和耐磨性。在微弧氧化后期（約在氧化總時間的3/5）時加入Al2O3膠體比前期加入生成的復(fù)合陶瓷層的耐蝕性和耐磨性好，復(fù)合陶瓷層表現(xiàn)出最佳的耐腐蝕性和耐磨性。
　　(4)隨著Al2O3膠體用量的增多，復(fù)合陶瓷層的耐蝕性提高，但過多的Al2O3膠體用量對陶瓷層的耐蝕性能作用不大。
　　(5)磁控濺射離子鍍技術(shù)與微弧氧化技術(shù)相結(jié)合形成的微弧氧化層/鋁層雙涂層由微弧氧化陶瓷層、純Al層和滲鍍過渡層組成。利