配方試驗設(shè)計下微弧氧化復(fù)合電解液優(yōu)化及膜層的性能研究.pdf

1、本文采用配方均勻設(shè)計試驗方法，選用工業(yè)應(yīng)用較廣的 AZ91D鎂合金及純鎂作為基體，研究其在硅酸鹽-鋁酸鹽復(fù)合電解液體系中進行微弧氧化后所得膜層的性能，并對電解液進行優(yōu)化。以電解液組分Na2SiO3（x1）、NaAlO2（x2）、NaOH（x3）以及KF（x4）作為自變量，建立與AZ91D鎂合金、純鎂的微弧氧化膜層的膜厚（μm）、點滴完全變白時間（s）、以及腐蝕電流密度（A/cm2）三組試驗指標之間的三元二次與四元一次回歸方程模型。而后對

2、回歸方程進行顯著性檢驗與規(guī)劃求解，得出理論上的各指標最佳值。最后對不同工藝下的試驗方案進行直觀分析與綜合分析。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過對AZ91D鎂合金微弧氧化膜層試驗指標的回歸分析發(fā)現(xiàn)，當電解液中只存在硅酸鈉與氟化鉀時，且當硅酸鈉比列為0.334，氟化鉀比例為0.666時，AZ91D膜厚到達最大值為28.3μm；當電解液中只存在硅酸鈉與氟化鉀時，當硅酸鈉比例為0.386，氟化鉀比例為0.614，AZ91D點滴耐蝕性更好，

3、時間達到133 s。由于試驗指標腐蝕電流密度兩組回歸方程雖然顯著，但結(jié)果并不吻合，所以不能作為分析標準。對AZ91D鎂合金微弧氧化膜層試驗指標的直觀分析發(fā)現(xiàn)，KF的增加對膜層的生長具有一定的促進作用，可提高微弧氧化膜層的厚度；膜厚是影響點滴耐蝕性的重要因素之一；經(jīng)過微弧氧化處理過后的膜層腐蝕電流密度比基體降低1～2個數(shù)量級。⑵通過對純鎂微弧氧化膜層試驗指標的回歸分析發(fā)現(xiàn)，當電解液中只存在氟化鉀時，純鎂膜層厚度最大，為85μm左右，且點滴

4、耐蝕性最佳，點滴完全變白時間達到73 s；而對試驗指標自腐蝕電流密度分析的兩組回歸方程均不顯著，同樣不能作為分析標準。對純鎂微弧氧化膜層試驗指標的直觀分析發(fā)現(xiàn)，KF的增加雖可以提高膜層厚度，但會影響膜層表面的光滑、平整性；經(jīng)過微弧氧化處理過后的膜層腐蝕電流密度比基體降低2～4個數(shù)量級。⑶根據(jù)以耐蝕性為主兼顧膜層厚度的原則，無論對于 AZ91D鎂合金或純鎂而言，3＃試驗方案所制得的膜層性能最優(yōu)，其配方比例為硅酸鈉0.450，鋁酸鈉0.00