镁合金微弧氧化陶瓷膜的微观结构、相成分和耐腐蚀性能

为获得耐腐蚀性优良的镁合金表面膜层,在含5 g/L硅酸钠、2 g/L磷酸钠和1 g/L氢氧化钠的复合溶液中,用自制设备对AZ91D镁合金进行了微弧氧化.利用扫描电镜和X射线衍射分析了AZ91D 镁合金表面微弧氧化陶瓷膜的表面形貌、截面结构和相组成.结果表明:AZ91D 微弧氧化陶瓷膜由疏松层和致密层组成,疏松层陶瓷膜疏松,厚度较大,且存在一些孔洞;致密层陶瓷膜与基体金属结合紧密,陶瓷膜主要由MgO,Mg2SiO4,Mg3(PO4)2和MgAl2O4组成.在3.5%的NaCl溶液中,微弧氧化陶瓷膜的自腐蚀电位为-1 390 mV,而镁合金基体的为-1 540 mV,表明经微弧氧化处理后AZ91D 镁合金的耐蚀性有较大提高.     

镁合金微弧电泳复合膜层的微观结构和抗腐蚀性能

采用恒压模式在硅酸盐系电解液中制备镁合金微弧氧化陶瓷层,对比研究了微弧电泳和直接电泳镁合金的截面形貌、结合力大小以及抗腐性能差异.结果表明:在镁合金微弧氧化陶瓷层的表面可制备电泳有机层,简化了电泳工艺;在微弧电泳复合膜层间形成机械咬合力和化学键力,附着力等级可达1级;经800 h中性盐雾腐蚀试验后,复合膜层腐蚀增重量和样品表面的形貌均没有明显的变化;与微弧氧化陶瓷层和直接电泳有机层相比,微弧电泳复合膜层的电化学稳定性显著增强,腐蚀电流相分别减少了约5个和2个数量级.     

镁合金微弧氧化及后续涂装耐盐雾腐蚀的研究

对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,并在其基础上进行不同的后续表面处理,通过中性盐雾试验分析比较了几组表面处理结合方法对镁合金耐腐蚀性能的影响.结果表明:微弧氧化陶瓷层与电泳漆膜相结合的防护体系耐腐蚀性能最好.这与微弧氧化膜改善了镁合金表面的显微结构从而与有机涂层有良好的吸附和嵌合作用的特点有关.采用微弧氧化及合理的后续处理工艺完全可以满足高耐腐蚀性的要求.     

镁合金微弧氧化膜结构及耐蚀性的初步研究

空气中由于AZ91D镁合金耐腐蚀性差,影响实际应用.为了弄清腐蚀原因,增加应用效果,作者利用扫描电镜和X射线衍射分析了AZ91D镁合金表面微弧氧化膜的形貌、结构和相组成,并对氧化膜的耐蚀性作了初步试验分析.研究表明,AZ91D微弧氧化膜呈3层结构,外层氧化膜存在一些孔洞;中间层氧化膜疏松、具有较大厚度;内层氧化膜与基体金属结合紧密.氧化膜主要由MgO,MgSiO3,MgAl2O4,Mg3(PO4)2组成.经1周3%NaCl溶液浸泡试验,结果表明微弧氧化膜可以较大程度地提高AZ91D镁合金的耐蚀性,但氧化膜表面富含Si,P的颗粒是易发生腐蚀的电化学活性点,导致氧化膜发生局部腐蚀.     

镁合金微弧氧化膜的耐蚀性及其在腐蚀介质下的磨损行为

在硅酸盐电解液体系中,采用电流密度为40mA/cm2的脉冲电流模式对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,在其表面获得均匀的陶瓷膜层。随后对膜层的形貌、耐腐蚀性及其在腐蚀介质下的摩擦磨损行为进行了研究;结果表明:微弧氧化膜具有双层结构(疏松层和致密层),表面均匀,局部有裂纹;微弧氧化处理提高了镁合金的耐腐蚀性,经微弧氧化处理后试样的自腐蚀电位升高了94mV;在腐蚀环境下,膜层的耐磨性会降低,膜层磨损的机理随载荷大小不同而改变,小载荷时主要是磨粒磨损,高载荷时主要是结合力破坏而导致的剥层磨损。     

AZ91D镁合金阴极电泳漆改性前后的膜层性能

为了提高AZ91D镁合金磷化-阴极电泳层的耐蚀性能,采用分散的纳米SiO2改性阴极电泳漆。结果表明:改性后的漆膜表面有较均匀的小突起,有利于提高其与基体的附着力、漆膜的硬度及抗冲击性能;改性后的漆膜耐蚀性明显优于未改性漆膜。     

AZ80镁合金表面冷喷涂铝/微弧氧化复合涂层耐蚀性能

采用冷喷涂技术在 AZ80 镁合金表面制备一层纯铝涂层,然后通过微弧氧化技术在纯铝涂层表面成功制备纯铝/氧化铝复合涂层.使用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X 射线衍射仪(XRD)分析涂层的表面和截面形貌、成分、相结构,并利用动电位扫描技术和电化学阻抗谱研究涂层在 3.5%NaCl(质量分数)溶液中浸泡不同时间(30 min和 7 天)的腐蚀行为.结果表明:浸泡 30 min后,纯铝涂层和纯铝/氧化铝复合涂层的腐蚀电流密度分别为 3.7×10－6 ,8.0×10－7 A·cm－2 ;浸泡 7 天后,腐蚀电流密度分别为 9.0×10－6 ,1.8×10－6 A·cm－2 ,纯铝/氧化铝复合涂层和冷喷涂铝涂层均能有效延缓镁合金基体腐蚀.其中,微弧氧化复合涂层的耐蚀性约为冷喷涂纯铝涂层的 5 倍,耐蚀性的进一步提高归因于微弧氧化陶瓷层优异的物理屏障作用.     

镁基微弧氧化陶瓷层表面导电改性的研究进展

简单介绍了镁合金微弧氧化新技术及其优缺点,主要综述了镁合金微弧氧化陶瓷层表面的金属导电改性与有机导电改性技术,详细介绍了有机导电涂料的研究现状、有机导电膜的制备方法及其在微弧氧化陶瓷层上的附着力,展望了表面导电改性/微弧氧化复合工艺在镁合金上的应用前景。     

镁合金微弧氧化及涂装耐电偶腐蚀的研究

在大气环境中,镁合金与碳钢偶接后腐蚀状况严重,将微弧氧化及涂装技术组合进行防腐蚀简易有效.通过中性盐雾试验、湿热试验和模拟潮工业大气试验,研究了镁合金微弧氧化和涂装组合对镁合金电偶腐蚀的抑制作用,分析了不同涂装体系耐蚀性的差异.结果表明:微弧氧化膜/有机涂层的防护体系对镁合金的电偶腐蚀有良好的抑制作用,可使耐蚀性有进一步的提高,其原因是微弧氧化膜与有机涂层具有良好的吸附和嵌合作用;在比较苛刻的腐蚀环境中,微弧氧化与涂装的组合对腐蚀的抑制作用有限.     

镁合金铬磷化工艺的试验研究

利用正交试验法和对比实验法研究了一种镁合金铬磷化处理工艺,通过分析计算获得了AZ91D镁合金铬磷化处理液的最佳配方及工艺参数:铬酐12 g/L,次磷酸钠20～30 g/L,室温处理8min.用该工艺方法处理AZ91D镁合金,表面得到了一层致密均匀、附着力和耐蚀性良好、厚度为2.5～3.5 μm的铬磷化膜层,将其用于涂装前的打底层可以大大提高漆膜的附着力和耐蚀性能.该工艺对镁合金的涂装生产具有一定的参考价值.     

新型Mg-Zn-Y-Nd-Zr镁合金表面复合涂层的耐腐蚀性能

为了控制镁材及镁合金在人体中的生物降解速率,采用微弧氧化法、电化学沉积法及微弧氧化+电化学沉积法在新型Mg-Zn-Y-Nd-Zr镁合金表面制备了3种涂层。利用JSM-5610V扫描电子显微镜、TESCANTS5130 SB能谱分析仪、Bruker D8 ADVANCE X射线衍射仪、VS-2005涂层附着力自动划痕仪、RST200F电化学工作站对3种涂层的形貌、成分、结构、厚度、结合力以及电化学性能进行了检测。结果表明:3种涂层均能提高新型Mg-Zn-Y-Nd-Zr镁合金的电化学性能,改善其耐蚀性;微弧氧化+电化学沉积层较单一微弧氧化层及电化学沉积层在致密性、结晶度、厚度、结合力、耐腐蚀性能方面都具有更强的指标。     

Corrosion resistance of a superhydrophobic micro-arc oxidation coating on Mg-4Li-1Ca alloy

A micro-arc oxidation(MAO)/zinc stearate(ZnSA) composite coating was fabricated via MAO processing and subsequent sealing with electrodeposition of a superhydrophobic ZnSA. The surface morphologies,chemical composition and corrosion resistance of the coatings were investigated using field-emission scanning electron microscopy, Fourier transform infrared, X-ray diffraction and electrochemical and hydrogen evolution measurements. Results indicated that the MAO coating was efficiently sealed by the following superhydrophobic ZnSA coating. The MAO/ZnSA composite coating significantly enhanced the corrosion resistance of Mg alloy Mg-4 Li-1 Ca due to its superhydrophobic function. Additionally, corrosion mechanism was suggested and discussed for the composite coating.     

碱性和酸性体系对电沉积Pb-PANI-WC复合镀层性能的影响

为了寻找理想的电极材料,简化制备工序,采用2种不同组成的镀液(碱性、酸性),利用复合电沉积的方法在钛基材上制备出一种新型的Pb-PANI-WC复合镀层;分析了2种镀液体系对Pb-PANI-WC复合镀层的电化学性能、外观形貌、相组成的影响,并与铅银合金镀层和碱性体系纯铅镀层进行了比较。通过电化学性能测试结果对比可知:2种Pb-PANI-WC复合镀层的电化学性能均优于铅银合金和碱性纯铅镀层;与碱性纯铅镀层相比,复合电沉积制备的复合镀层具有较好的电催化活性、耐蚀性,较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流密度,加速试验寿命更长,并且碱性镀液制备的复合镀层性能最佳。     

AZ31镁合金微弧氧化陶瓷层表面Mg(OH)2膜层的制备及耐蚀性

采用不同浓度的NaOH溶液对AZ31镁合金微弧氧化(Micro-arc oxidation, MAO)陶瓷层进行水热处理, 研究了水热溶液浓度对MAO陶瓷层组织结构及耐蚀性能的影响, 探讨了水热成膜及膜层的腐蚀机理。研究结果表明：水热处理过程中MAO陶瓷层表面的MgO部分溶解, 释放出的Mg ²⁺与水热溶液中的OH ^-结合形成Mg(OH)₂纳米片沉淀在陶瓷层表面及孔洞内。随着水热溶液中NaOH浓度的增加, 水热处理过程中形成的Mg(OH)₂将MAO陶瓷层表面的孔洞及裂纹等固有缺陷闭合, 提高了膜层的致密性。电化学实验结果表明, MAO及水热复合处理所制备的Mg(OH)₂/MAO复合膜层比单一MAO陶瓷层具有更好的耐蚀性, 而且随着NaOH浓度的提高, Mg(OH)₂/MAO复合膜层的耐蚀性增强; 浸泡实验结果表明Mg(OH)₂/MAO复合膜层能为镁合金基体提供长久的腐蚀防护保护能力。     

镁合金微弧氧化-溶胶凝胶复合膜层的耐蚀性

用微弧氧化和溶胶凝胶法在AZ91D镁合金表面制备复合膜层,用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和电化学测试等分析手段表征其成分、相结构和截面形貌,研究了复合膜层的耐蚀性.结果表明,溶胶凝胶膜有效地封闭了镁合金表面微弧氧化膜的微孔,形成结合力好且较为致密的复合膜层.复合膜层的组成主要有MgO、M...     

激光重熔改性铝合金微弧氧化膜层的组织与性能

为了改善微弧氧化(MAO)膜层多孔疏松的组织和性能, 对其进行了激光重熔处理, 并制备了两种实验膜层: (1)选择双向电流脉冲和Na₂SiO₃-KOH体系的工作液, 在6082铝合金基体上制备平均厚度为18 μm的MAO膜层; (2)采用Nd:YAG激光器对上述MAO膜层进行激光重熔(LSM)处理, 获得MAO+LSM膜层。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪、超显微硬度计和电化学分析仪分别检测上述两种膜层的微观形貌、相组成、表面硬度和耐蚀性能。结果表明: 激光重熔后的膜层由内往外分为致密层、中间层和重熔层, 组织致密、气孔率低的重熔层取代了MAO疏松层, MAO+LSM膜层中α-Al2O3相的比例得到提高, 硬度和耐蚀性能也进一步得到改善, 且保持了MAO膜层与基体的结合方式。     

镁合金磷化处理对化学镀镍层性能的影响

为了有利于环保,采用磷化工艺对AZ31B镁合金进行化学镀镍前处理.采用直观法、扫描电子显微镜和阴极极化曲线法对磷化膜及其化学镀镍层进行了分析.结果表明:AZ31B镁合金表面经磷化处理后得到了良好的化学镀镍层;AZ31B镁合金化学镀镍层的耐蚀性随磷化时间的延长先增加后减小,当磷化时间为75 s时,化学镀镍层的腐蚀电势比直...     

温度对AZ31B镁合金植酸转化膜性能的影响

为了探讨转化温度对镁合金防腐蚀性能的影响,应用析氢试验、Tafel分析法及SEM,EDS,FTIR研究了不同植酸液温度所形成的转化膜的防腐蚀性能及表面微观形貌、元素组成及官能团构成。结果表明转化温度对镁合金植酸转化膜的防腐蚀性能有较大的影响：在较低范围内,转化膜的防腐蚀性能随着温度的升高而增加,转化温度为40℃时,转化...     

Fabrication and characterization of bioactive composite coatings on Mg–Zn–Ca alloy by MAO/sol–gel

High corrosion rate and accumulation of hydrogen gas upon degradation impede magnesium alloys’ clinical application as implants. In this work, micro-arc oxidation (MAO) was used to fabricate a porous coating on magnesium alloys as an intermediate layer to enhance the bonding strength of propolis layer. Then the composite coatings were fabricated using sol–gel method by dipping sample into the solution containing propolis and polylactic acid at 40°C. The corrosion resistance of the samples was determined based on potentiodynamic polarization experiments and immersion tests. Biocompatibility was designed by observing the attachment and growth of wharton’s jelly-derived mesenchymal stem cells (WJCs) on substrates with MAO coating and substrates with composite coatings. The results showed that, compared with that of Mg–Zn–Ca alloy, the corrosion current density of the samples with composite coatings decreased from 5.37 × 10⁻⁵ to 1.10 × 10⁻⁶ A/cm² and the corrosion potential increased by 240 mV. Composite coatings exhibit homogeneous corrosion behavior and can promote WJCs cell adhesion and proliferation. In the meantime, pH value was relatively stable during the immersion tests, which may be significant for cellular survival. In conclusion, our results indicate that composite coatings on Mg–Zn–Ca alloy fabricated by MAO/sol–gel method provide a new type bioactive material.     

镁合金/环氧聚氨酯涂层体系的耐腐蚀性能

环氧聚氨酯(ER/PU)涂层具有良好的电绝缘性、耐腐蚀性以及与金属基体的附着力,能够有效地阻挡或缓解Cl-,NO3-,SO2-4,H2O和O2等对镁合金基材的侵蚀,提高镁合金的耐腐蚀性能.为此,采用附着力、铅笔硬度测试,浸泡、失重法、盐雾及电化学试验等方法研究了聚氨酯(PU)涂层及环氧聚氨酯(ER/PU)涂层对镁合金的腐蚀保护效果及机理.结果表明,2种涂层体系都显著提高了镬合金的耐腐蚀性能,与基材附着良好、且硬度高,但后者效果更好.