基體預處理及初始加載速率對鎂合金微弧氧化膜層性能的影響.pdf

1、通過正交實驗設計研究了機械清理、酸堿洗和初始加載速率三個因素及其間所有二元交互作用對AZ91D鎂合金在硅酸鹽體系電解液中進行微弧氧化（MAO）處理所得膜層性能的影響。利用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察預處理基體和MAO膜層的表面和截面形貌，并通過能譜儀（EDS）分析了膜層的元素組成。采用TT260測厚儀測量膜厚，并通過Image J軟件測量試樣截面SEM照片加以驗證。通過點滴實驗中腐蝕液完全變色時間、電化學測試的腐蝕電流密度表征了膜層的耐

2、蝕性。
　　本研究主要內容包括：⑴機械清理和酸堿洗對微弧氧化膜層的厚度有非常顯著的影響，對耐蝕性也有顯著影響；前者對膜層的厚度和基于電化學測試表征的耐蝕性影響略大，而后者對基于點滴實驗表征的耐蝕性影響略大。初始加載速率對膜層的厚度和基于點滴實驗表征的耐蝕性都有顯著影響，顯著性水平低于機械清理和酸堿洗；但對基于電化學測試表征的耐蝕性并無顯著影響。⑵機械清理和酸堿洗之間的交互作用僅對微弧氧化膜層基于電化學測試表征的耐蝕性有顯著影響，且

3、顯著性水平介于兩因素之間；酸堿洗與初始加載速率的交互作用僅對膜厚有顯著影響，且顯著性水平高于初始加載速率；機械清理與初始加載速率之間的交互作用對膜厚和耐蝕性的影響都不顯著。⑶微弧氧化膜層的膜厚和基于電化學測試表征的耐蝕性在砂紙打磨、不酸堿洗處理、快速加載時都分別優(yōu)于噴砂處理、酸堿洗處理、緩慢加載時的情形；基于點滴實驗表征的耐蝕性則在砂紙打磨、酸堿洗處理、快速加載時表現(xiàn)更佳。⑷膜層綜合性能最佳的工藝方案為：砂紙打磨+無酸堿洗+快速加載，也

4、是實驗室研究通常采用的方案?！皣娚疤幚?酸堿洗+緩慢加載”則最接近一般生產實踐的情形。若以前者為基準，后者所得微弧氧化膜層的厚度到了79.3%的水平、點滴實驗中的耐蝕性表現(xiàn)達到了90.6%的水平，電化學測試的耐蝕性表現(xiàn)卻僅有2.5%的水平；膜層的生長速率也達到了79.3%的水平，單位膜厚能耗節(jié)約了4.0%。⑸較之于通過測厚儀做無損檢測，基于截面SEM照片的有損檢測手段在經過噴砂或（和）酸堿洗處理的基體上采集膜厚數(shù)據(jù)的適用性和正確性更強。