稀土对镁合金微弧氧化层的作用综述

镁合金具有密度小、比强度高、可回收、优异的铸造性能和切削加工性能等特点,在航空航天、交通工具、3C产品等领域具有十分广泛的应用前景。然而,镁合金的耐蚀耐磨性能差,限制了其更广泛应用。采用微弧氧化技术处理镁合金表面,来提高镁合金的耐蚀耐磨性能是近几年新兴的表面技术。在微弧氧化过程中,镁合金表面不断地陶瓷化,最终获得与镁合金基体结合紧密的致密耐蚀耐磨陶瓷层。本文介绍了镁合金微弧氧化反应原理,综述了稀土对镁合金微弧氧化层作用形式,包括前处理、作为添加剂添加在电解液中以及稀土合金化方式。探讨了稀土对镁合金微弧氧化层的影响作用,稀土通过影响微弧氧化过程、改变微弧氧化层的形貌和提高耐蚀相比例来改善微弧氧化层的耐磨耐蚀性能。指出今后可能的研究方向,通过选择电导率合适、降低Mg O熔点和粘度的稀土盐添加剂,从而提高微弧氧化膜层的致密性和耐蚀相比例,有利于镁合金微弧氧化层性能的改善。     

镁合金微弧氧化研究

本文介绍以硅酸盐溶液为氧化液对AZ31镁合金进行的微弧氧化实验。讨论了氧化膜的性能，并采用正交试验的方法分析了主要成膜物质对膜性能的影响。     

镁合金压铸件的表面处理研究

按照表面成膜过程中有无外加电压作用，将现有镁合金压铸件的表面处理技术归纳为化学成膜技术和阳极氧化成膜技术二大类。分别介绍了化学成膜技术中的铬化处理、磷化处理、锌置换处理、化学腐蚀处理等4类表面处理技术和阳极氧化成膜技术中的常规阳极氧化、等离子体微弧阳极氧化等2类表面处理技术，同时还简要地介绍了镁合金压铸件交流等离子体微弧氧化处理技术，论述了上述各种技术的特点，总结了在各种表面处理过程中获得高质量膜层应注意的关键问题，并明确了镁合金压铸件表面处理技术今后的发展方向。     

镁合金微弧氧化研究

在两种体系中研究了镁合金的微弧氧化.对比实验表明,磷酸盐体系中钕对氧化膜外观、厚度和耐蚀性有较大改善,提高钕盐浓度效果更佳;硅酸盐体系中,用稀土盐溶液浸泡试样后,制得的试样表面颜色较白,膜层分布更均匀,起弧容易.两种体系中用稀土转化膜取代镁合金表面的自然氧化膜进行微弧氧化处理,获得的陶瓷层分布更加均匀,表面更光滑致密,耐蚀性显著加强.     

硅酸钠在镁合金表面生成微弧氧化膜时的作用

分别在不添加和添加硅酸钠的电解液中采用微弧氧化(MAO)技术在AZ91D镁合金表面上制备膜层,研究微弧氧化过程中,电解液中的硅酸钠在镁合金表面形成微弧氧化膜层时的作用,分析电解液中硅酸钠的有无对微弧氧化膜层的影响。膜层的微观结构及物相组成分别通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)进行分析,膜层的耐蚀性通过电化学工作站来表征。结果表明:镁合金微弧氧化过程中,电解液中硅酸钠的加入,将会促使在基材表面生成具有平面连续性的完整的微弧氧化膜层,同时改善膜层的致密性,并获得优质新物相Mg_2SiO_4。随着电解液中硅酸钠的加入,溶液的电导率增大,基材表面的起弧电压降低,击穿变得容易发生。SiO_3~(2-)离子与电解液中的其他阴离子协同作用,使得阳极表面微观电位强弱区的对比态势加剧,从而促使放电火花的燃、熄两种状态在基材表面此起彼伏、交替进行,并由此加速了放电火花在基材表面的辗转游移,继而避免了局部热量累积有可能造成的宏观小凹坑的出现,以及微观裂纹的产生。电解液中加入硅酸钠后,所得膜层的腐蚀电流密度减小了1个数量级,线性极化电阻增大了约16倍,膜层的耐蚀性明显得到提高。     

钛合金表面微弧氧化耐磨和耐蚀膜层的研究进展

微弧氧化是一种直接在有色金属或其合金表面原位生成陶瓷膜的新技术,利用该技术可在钛合金表面生成耐磨和耐蚀性能优良的膜层。介绍了微弧氧化技术及其特点、钛合金表面微弧氧化耐磨和耐蚀膜层的研究进展,并指出了钛合金表面微弧氧化耐磨和耐蚀膜层的应用前景和今后膜层研究的发展方向。     

微弧氧化表面处理工艺对零件表面粗糙度的影响

通过对比不同微弧氧化膜层厚度的7050铝合金试样孔内及试棒外圆微弧氧化前后表面粗糙度的变化,得出了微弧氧化表面处理对7050铝合金试样孔内和试棒外圆表面粗糙度的影响规律,为7050铝合金零件结构设计和生产提供了依据。     

镁合金表面处理技术的研究进展

本文介绍了中国镁合金表面处理的最新进展和镁合金技术的研究与应用,论述了镁合金化学氧化、阳极氧化、金属涂层、有机涂层等表面处理技术的研究和应用现状,综述了国内常用表面处理技术:化学氧化、阳极氧化、微弧氧化、电化学镀、有机涂层等,分析了这些镁合金表面处理技术的不足和未来的发展趋势。     

钛合金表面微弧氧化制备二氧化钛陶瓷膜的研究

采用微弧氧化法在钛合金表面制备二氧化钛膜层(即生物医学用陶瓷膜),利用SEM、XRD和EDX对膜层的物相结构、形貌和元素组成进行了分析。研究了电解液pH值和微弧氧化电压对微弧氧化过程的影响。结果表明:随着电解液pH值和微弧氧化电压的升高,膜层表面孔洞数量增加,孔径增大,膜层更加均匀;膜层主要由锐钛矿型和金红石型二氧化钛组成,且金红石相含量随微弧氧化电压的升高而增加;微弧氧化电流密度随氧化时间的延长先增大后减小,随电解液pH值的增大而增大。当电解液pH值为11、微弧氧化电压为500V时,可制得多孔状陶瓷膜,且其孔洞分布均匀。     

微弧氧化技术在铝基复合材料方面的研究进展

微弧氧化技术发展迅速，已经从最初的镁合金防腐发展到各种阀金属及其合金的表面改性上，利用该技术对铝基复合材料进行表面改性成为了研究的热点。本文将从不同分类角度对铝基复合材料的分类进行总结，再从电解液体系、添加剂、电压、氧化时间等因素对铝基复合材料微弧氧化的影响进行具体综述，最后对该表面改性技术进行展望，并提出该领域亟待解决的一些问题，为铝基复合材料的微弧氧化后期发展方向提供参考。     

微等离子体氧化技术制备陶瓷膜研究进展

微等离子体氧化技术是一种直接在有色金属表面原位生长陶瓷膜的新技术。用此技术制备的陶瓷膜具有优良的耐腐蚀、耐高温冲击、耐磨和电绝缘等特性。在此文中，介绍了微等离子体氧化技术的发展历史、陶瓷膜的特性及制备原理与工艺，指出微等离子体氧化技术是制备陶瓷膜的一种新工艺，并予以前景展望。     

Growth process and corrosion resistance of ceramic coatings of micro-arc oxidation on Mg-Gd-Y magnesium alloys

The regulation of ceramic coating formed by micro-arc oxidation on Mg-11Gd-1Y-0.5Zn (wt.%) magnesium alloys was investigated by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometer (XRD). The relation of phase structure and corrosion resistance of MgO coating formed by micro-arc oxidation in different growth stages was analyzed. The results showed that the growth of coating accorded with linear regularity in the initial stage of micro-arc oxidation, which was the stage of anodic oxidation controlled ...     

热喷涂与微弧氧化法制备镁合金表面陶瓷层

通过对热喷涂与微弧氧化这两种镁合金表面陶瓷层制备方法的综合比较,探讨了它们各自的适用范围、优缺点和应用前景,并对它们作为镁合金表面防护技术的发展方向进行了展望。     

表面活性剂对钛合金复合微弧氧化膜结构与耐磨性能的影响

为了在钛合金表面制备耐磨性能良好的复合微弧氧化膜层,研究了4种不同类型的表面活性剂对复合六方氮化硼(hBN)固体润滑微粒微弧氧化膜层微观结构及其耐磨性能的影响。结果表明,表面活性剂对复合微弧氧化(MAO)膜层的微观结构和耐磨性能有明显的影响,阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵降低了复合MAO膜层中h BN微粒含量,削弱了膜基结合,因而不利于膜层耐磨性能的改善;非离子型表面活性剂无水乙醇由于挥发性强导致膜层的致密性下降,降低了膜层的耐磨性能;阴离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠对复合MAO膜层的结构和耐磨性能影响较小;阴离子型表面活性剂羧甲基纤维素钠则有效改善了hBN微粒在电解液中的分散性,进而改善其在MAO膜层中的复合及分布状况,从而明显改进了复合MAO膜层的耐磨性能。     

离子选择性电极-逆格氏作图法测定镁合金微弧氧化衰变电解液中氟离子浓度

提出了一种将含氟的待测液加到氟离子标准溶液中以测定待测液中氟离子的方法--离子选择性电极 逆格氏作图法,并用此法测定了 AZ91D镁合金微弧氧化衰变电解液中氟离子浓度。待测试液中干扰离子和干扰的消除方法研究表明,从镁合金基体迁移到强碱性微弧氧化电 解液中的Zn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺和Fe³⁺离子均以沉淀形式被过滤除去, Mg²⁺、Al³⁺等离子的干扰以离子 强度剂TISAB消除,SiO₃^2-和多余的Al³⁺离子分别用C₄O₆H₂KNa 和EDTA掩蔽,溶液中的OH^-、Na⁺和K⁺均不干扰 氟的测定。用本法测定了老化的镁合金微弧氧化电解液中的氟离子浓度,加标回收率在99.7%～101.9%之间。用本法和离子选择性电极 标准曲线法对两种镁合金试样的微弧氧化电解液中的氟离子浓度分别进行测定并对测定结果的精密度和准确度进行分析,表明本法的精密度 比离子选择性电极-标准曲线法有所提高,而两种方法的正确度一致。本法可用于氟离子质量浓度高于1.9 g/L的复杂溶液体系中氟离子的 直接测定。     

微弧氧化对TC4钛合金微动磨损行为的影响

采用微弧氧化技术,在TC4钛合金表面制备高硬度氧化陶瓷层(MAO),对比研究了TC4钛合金基体与微弧氧化陶瓷层在2种不同位移幅值下的微动磨损行为。结果表明:位移幅值由80μm增大到150μm时,TC4钛合金基体微动损伤机制由粘着磨损和磨粒磨损转变为疲劳磨损和氧化磨损,而微弧氧化陶瓷层的损伤机制始终以氧化磨损为主;位移幅值为80μm时,TC4钛合金基体与微弧氧化陶瓷层磨损量均较小,而摩擦系数大且波动大;位移幅值为150μm时,两者磨损量出现不同程度的增大,而摩擦系数略有下降且趋于平稳;与TC4钛合金基体相比,微弧氧化陶瓷层的平均摩擦系数小,磨损轮廓浅,且磨损量仅为钛合金基体的70%。微弧氧化陶瓷涂层能够保护钛合金基体表面,有效改善TC4钛合金耐磨性。     

Investigation of Tribological Behavior of Ceramic–Graphene Composite Coating Produced by Plasma Electrolytic Oxidation

Plasma electrolyte oxidation coatings were formed on AZ31 magnesium alloy in the phosphate electrolyte containing 0 and 5 g L^?1 graphenes at different process times. The composition and microstructure of the coatings were analyzed by scanning electron microscope (SEM) equipped with energy dispersive X-ray spectrometer and X-ray diffraction (XRD). The SEM images showed that by increasing the coating time, the number of coating pores decreased whereas the diameter of coating pores increased. Furthermore, the diameter and number of pores related to ceramic–graphene composite coatings were lower than ceramic ones. XRD analysis indicated that major constituents of coatings were MgO and Mg₃(PO₄)₂. The pin-on-disk sliding tests revealed that the wear loss and coefficient of friction of ceramic–graphene composite coatings were lower than simple ones.     

电解液浓度对CaTi4(PO4)6微弧氧化陶瓷膜生长过程的影响

通过微弧氧化技术一步合成了CaTi4(PO4)6生物陶瓷膜,并研究了电解液浓度对微弧氧化膜生长过程的影响.结果表明,在同一电解液浓度下,微弧氧化膜层质量的增加与时间呈线性关系.随着电解液浓度的增加,膜层的增重速度加快,形成时间缩短,击穿电压降低,且陶瓷膜表面Ca元素含量增加,P元素含量基本不变;但当电解液浓度增大到一定程度后再继续增加时,陶瓷膜表面的Ca、P元素含量逐渐降低.     

TC4钛合金微弧氧化膜层高温氧化性能研究

利用微弧氧化(MAO)技术在TC4钛合金表面原位制备陶瓷膜层,并通过硅酸钠水溶液对膜层进行了封孔处理。采用X射线衍射仪(XRD)分析了膜层相组成,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了膜层表面形貌。通过粘结拉伸测试,比较了膜层在封孔前后与基体的结合强度。利用高温氧化实验,考察了TC4基体及膜层试样封孔前后的抗高温氧化性能。结果表明:微弧氧化膜层与基体间的结合强度较高,经封孔处理及高温氧化100 h后,膜基结合强度降低至4.29 MPa。与TC4基体相比,微弧氧化膜层的高温氧化增重量小,抗高温氧化性能得到了显著的提高。封孔处理提高了微弧氧化膜层的致密性,使其能更好地阻止氧透过膜层向基体内侵入,进一步提高了膜层的抗高温氧化性能。