镁合金压铸模铸件微弧氧化表面处理工艺研究

以大面积镁合金压铸模轮毂铸件微弧氧化表面处理为例,设计了镁合金微弧氧化表面处理技术生产线,研究了微弧氧化表面处理技术的成膜机理,以及工艺的参数对膜层质量的影响。结果表明,微弧氧化表面处理技术用于镁合金压铸模铸件表面处理效果较好,对大面积镁合金铸件表面处理有重要参考价值。     

低温超音速火焰喷涂铝-微弧氧化复合膜的制备与性能研究

先采用低温超音速火焰喷涂技术在AZ91D镁合金表面沉积一层致密的Al涂层,再采用微弧氧化技术进行微弧氧化处理,进而获得复合涂层。对热喷涂铝涂层微弧氧化的成膜过程、氧化膜微观结构和成分、复合涂层的耐腐蚀性能等进行了研究,并与在2024铝合金及AZ91D镁合金表面的微弧氧化过程和氧化膜层进行了对比。结果表明:在Al涂层上微弧氧化形成的微弧氧化膜呈多孔珊瑚状,相结构主要为γ-Al2O3,没有微裂纹产生,其微弧氧化过程与2024铝合金的微弧氧化大致相同;复合涂层具有良好的抗盐雾腐蚀性能,可显著提高镁合金的耐蚀性。     

制约微弧氧化技术应用开发的几个科学问题

针对铝、镁合金微弧氧化技术应用开发中存在的溶质元素作用机理不明、电量消耗与陶瓷层增厚关系机制不清、所得陶瓷层性能尚不能满足苛刻环境下的耐蚀性要求等应用瓶颈,结合已有的试验结果,分析了微弧氧化陶瓷层形成和增厚过程中溶质元素的作用机制,探讨了通过溶液体系增加沉积层阻抗和依据等通量变换原理增大峰值电流两条途径缩短起弧时间以降低电量消耗的可能方法,提出了利用陶瓷层表面均布盲性微孔的形貌特征,制备有机-无机复合涂层的研究思想,以期为铝、镁合金微弧氧化处理的技术进步起到促进作用。     

镁合金表面微弧氧化法

简要介绍了国内外镁合金表面处理方法，重点介绍了微弧氧化技术的发展现状、工艺和成膜性能。通过它与普通阳极氧化技术的对比，作者认为微弧氧化是最具潜力的镁合金表面处理技术之一。     

镁合金微弧氧化技术的研究进展

介绍了镁合金微弧氧化技术的研究现状,重点介绍了电解液体系、添加剂、氧化时间和电解液温度等工艺参数对镁合金微弧氧化陶瓷膜层组织和性能的影响,分析指出对微弧氧化机理的研究和得到稳定的生产工艺条件是镁合金微弧氧化技术的研究重点。     

镁合金微弧氧化陶瓷膜层研究进展

介绍了微弧氧化技术的基本原理,综述了镁合金微弧氧化陶瓷层的组织结构、生长规律及其性能,总结和分析了不同工艺参数,如电压、电流密度、频率、占空比、电解液的电导率、添加剂等对陶瓷层性能的影响规律,同时对当前镁合金微弧氧化的设备研究进行了介绍.提出了在微弧氧化技术研究开发时应注意的问题,即加强微弧氧化技术基础理论的研究,促进微弧氧化技术的工业化应用.     

镁合金微弧氧化技术的研究进展

结合国内外微弧氧化技术的研究成果,综述了成膜过程火花放电机理及陶瓷层的生长过程,总结了电解液组成、电源类型、工作模式、电参数以及基体材料等对微弧氧化膜性能的影响。根据近年来微弧氧化技术用于镁合金表面处理的发展状况,介绍并分析了几种封孔处理的优化方法,重点介绍了工艺更为简单的原位封孔技术。同时也对镁合金微弧氧化技术的发展趋势和应用前景进行了展望。     

铝、镁合金微弧氧化复合加工技术研究概况

介绍了铝、镁合金微弧氧化复合加工技术的研究现状。综述了复合加工技术制备复合膜层的微观形貌、力学性能及耐蚀性能。与单一微弧氧化陶瓷膜层相比,复合膜层在力学性能和耐蚀性能方面有了明显的改善。     

医用镁合金微弧氧化涂层制备及降解行为研究进展

近年来，镁合金作为“可降解医用金属材料”越来越受到研究人员的青睐。然而，镁合金的腐蚀降解较快导致的力学衰减显著、材料与骨愈合的适配性减弱是当前限制其临床应用的瓶颈性问题。微弧氧化作为一种有效的减缓镁合金降解速率措施，具有工艺简单、成膜效率高、膜层整体综合性能优异等优点，实现了降解速度可调控与改善生物相容性双重功能。本文主要从微弧氧化（MAO）涂层形成机制及膜层降解机理出发，综述了生物医用镁合金微弧氧化涂层研究进展；详细阐述了微弧氧化涂层镁合金的膜层形成/破裂机制；系统地归纳了微弧氧化工艺参数和涂层降解性能、生物相容性的本质联系；揭示了自封孔型氧化膜的生长机制、封孔物质的沉积过程及其保留在微孔内的原因；概述了复合表面处理技术的膜层物相特征及仿生溶液环境下降解行为规律。最后，展望了医用镁合金微弧氧化涂层的未来发展方向。     

镁合金微弧氧化的研究现状

结合国内外镁合金微弧氧化机理的研究成果,重点介绍了镁合金微弧氧化的生长机理,利用光发射谱识别等离子体放电过程中的反应元素,并计算等离子体温度。对镁合金微弧氧化功能膜以及增强相对镁基复合材料微弧氧化陶瓷膜耐蚀性的影响作了简要介绍。概述了在镁合金微弧氧化过程中,不同体系的电解液各自具有的优缺点,及对陶瓷膜结构和性能产生的重要影响。添加剂可以提高电解液的导电性和稳定性,减小陶瓷膜的孔隙率。详细阐述了合金元素、电源类型、电参数和后处理封孔技术对镁合金陶瓷膜结构、形貌及性能的影响。基于镁合金微弧氧化技术的研究现状,对镁合金微弧氧化技术的研究方向进行了展望。     

微弧氧化技术在变形镁合金改性中的应用

简述了关注变形镁合金及其耐腐蚀性的必要性。对变形镁合金进行微弧氧化有报道的电解液体系包括硅酸盐体系、磷酸盐体系和复合盐体系。在硅酸盐电解液体系中微弧氧化研究最多的镁合金是AZ31系列，研究多集中在电解液的配方上；对MB8微弧氧化研究则侧重在工艺过程及工艺条件上。磷酸盐电解液体系微弧氧化的研究不多。比较有研究前景的电解液体系是复合盐体系。指出应该加强对实际的变形镁合金构件的微弧氧化技术的开发。     

镁合金和钛合金表面着色工艺研究进展

表面着色技术能在材料表面形成不同颜色的保护性膜层,在提高材料表面性能的同时,又可赋予产品漂亮的外观或实现消光等目的。表面着色有两种形式:一是,所生成的化合物自身具有一定的颜色;二是,光线的反射、折射、干涉等效应而使表面呈现不同颜色。作为两类重要的结构材料,镁合金和钛合金因其各自优良的性质被应用于诸多领域。综述了镁合金和钛合金表面着色工艺研究进展,介绍了镁合金和钛合金表面着色工艺研究及应用现状。镁合金表面着色工艺包括:化学转化+喷涂、金属涂层、有机涂层、阳极氧化和微弧氧化;钛合金表面着色工艺包括:热氧化、化学氧化、阳极氧化和微弧氧化。列举了应用于镁合金和钛合金表面着色的具体工艺参数,总结了两种合金表面着色的具体应用。镁合金和钛合金部件经表面着色处理后,可以兼顾轻量化和强度要求,并实现部件外观的装饰性。基于镁合金和钛合金表面着色工艺研究的现有成果,对镁合金和钛合金表面着色的研究提出了一定展望。     

负向电压对海洋平台铝合金钻探管表面微弧氧化膜组织和耐蚀性影响

目的 提高海洋平台铝合金钻探管的耐腐蚀性能.方法 采用微弧氧化技术,在海洋平台钻探管用2 A12铝合金表面制备氧化铝陶瓷膜.通过盐雾试验,研究负向电压对微弧氧化膜耐腐蚀性的影响,并通过扫描电子显微镜和光学显微镜对微弧氧化膜的微观形貌、组织结构进行分析.结果 在微弧氧化处理过程中,随着负电压的升高,微弧氧化膜表面的孔径先增大后减小,膜表面变光滑.在一定负电压范围内,Al2 O3相的含量随负电压的升高先增加,当负电压达到一极限值后,Al2 O3相随负电压的升高而减少.负电压的增大能提高微弧氧化膜的耐腐蚀性,当负电压由8 V升高至24 V时,腐蚀速率由0.00568 g/(dm2·h)降低至0.00028 g/(dm2·h),前者是后者的20倍;当负电压为4 V时,部分膜层剥落,腐蚀严重;当负电压增至24 V时,有效延缓了微弧氧化膜的腐蚀程度.结论 在微弧氧化处理过程中,负电压对微弧氧化膜的制备有较大影响,增大负电压能有效提高微弧氧化膜的耐腐蚀性,此外基体本身所含的Fe、S等杂质是影响微弧氧化膜的主要因素.     

镁合金微弧氧化技术及其膜的耐蚀性能

本文介绍了微弧氧化技术的几种成膜机理;论证了镁合金微弧氧化膜具有很好的耐蚀性能,且微弧氧化工艺比普通的阳极氧化工艺简单。同时,镁合金的微弧氧化膜层还具有耐磨性、电绝缘性等一些优良性能,这使得微孤氧化技术有广泛的应用前景。     

铜钴镍离子对镁合金微弧氧化膜的影响

目的提高镁合金微弧氧化膜的耐蚀性。方法在Na_2SiO_3-NaOH-Na_2B_4O_7组成的电解液体系中,分别加入铜离子、钴离子和镍离子对AZ91D镁合金进行微弧氧化,研究离子种类和组成对膜层性能的影响。采用点滴实验测试膜层的耐蚀性,采用电化学工作站测试膜层的电化学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对微弧氧化膜层的表面形貌和元素组成进行分析。结果电解溶液中加入钴离子、铜离子、镍离子后,镁合金微弧氧化膜的耐腐蚀性能均有提高。其中铜离子的影响最大,加入1.5 g/L的铜离子后,镁合金微弧氧化膜的点滴时间提高了77.3 s,膜层耐腐蚀性能显著提高。电化学测试结果得出,不加金属离子的氧化膜的腐蚀电流密度为1.092×10~(-5) A/cm~2,腐蚀电位为-1.487 V;加入钴、铜、镍离子浓度分别为2、1.5、3 mol/L时,腐蚀电流密度分别为3.912×10~(-6)、6.027×10~(-6)、2.167×10~(-6) A/cm~2,腐蚀电位分别为-1.412、-0.832、-1.047 V;加入金属离子制得的微弧氧化膜的腐蚀电流密度均降低了1个数量级,腐蚀电位不同程度地正移,其中加入铜离子后腐蚀电位提高了0.655 V。加入金属离子后,陶瓷膜表面空隙和孔洞数量不同程度地变浅和减少,增加了膜层的致密性和均匀性。结论电解液中添加一定量的铜、钴、镍离子均能够提高AZ91D镁合金微弧氧化膜层的耐蚀性,其中铜离子的效果最明显。     

Influence of sodium silicate concentration on properties of micro arc oxidation coatings formed on AZ91HP magnesium alloys

In a base solution containing 10 g/L sodium hydroxide and 12 g/L phytic acid, the influence of sodium silicate concentration on the formation and properties of anodic coatings obtained by micro arc oxidation (MAO) on magnesium alloys was systematically studied. The results demonstrate that sodium silicate can increase the solution conductivity, decrease the final voltage and change the coating color. Amorphous magnesium silicate is detected and the silicon content in the coatings continually increases with the increasing of sodium silicate concentration. Silicate ions can simultaneously combine with magnesium and aluminum ions to develop anodic coatings, while phytic acid radicals preferentially react with magnesium ions. Sodium silicate can further improve the corrosion resistance of MAO treated magnesium and the coating shows the best corrosion resistance in the base solution with 10 g/L sodium silicate.     

超细晶镁合金的腐蚀与防护进展

总结了近年来经剧烈塑性变形加工后的超细晶镁合金的腐蚀与防护研究。镁合金的初始成分可能对剧烈塑性变形加工后样品耐蚀性的变化起主导性作用。对于纯镁及含有铝或稀土等致钝性元素的合金,如AZ系和WE系镁合金,绝大多数剧烈塑性变形加工会促进生成更致密的保护膜,因而可以提升镁合金的耐蚀性。对于不含此类元素的镁合金体系,如Mg-Zn系合金,由于生成了更多的腐蚀微电偶,等通道转角挤压或高压扭转加工引起的第二相颗粒的细化和分布会加速镁合金的腐蚀,但多轴等温锻造可以提升此类合金的耐蚀性,该技术值得更多的关注。在成分相似的情况下,组织的均匀性或者第二相变化情况的影响可能较晶粒尺寸和织构演变的影响更大。对加工后的镁合金进行热处理或者表面改性是进一步提升其耐蚀性的有效手段。相对于粗晶基体,超细晶基体表面改性后的涂层的耐蚀性往往更好,值得更多的研究关注。     

两种氧化处理的铝合金空泡腐蚀行为的差异

对比研究了硬质阳极氧化和微弧氧化铝合金在3.5%NaCl溶液中的空泡腐蚀行为.结果表明:两种氧化铝合金的空泡腐蚀失重在第1h内都随着空化作用时间明显增大,此后则缓慢增大.超过4h之后,随着时间又迅速地增大.当硬质阳极氧化和微弧氧化两种膜的厚度相当时,氧化工艺对氧化铝合金的耐空泡腐蚀性能影响并不明显.在空泡腐蚀过程中,两种氧化处理铝合金的电化学过程都是受阴阳极混合过程控制.硬质阳极氧化铝合金的电化学阻抗谱为一变形的容抗弧,并且低频出现收缩,呈现多孔电极的阻抗谱特征.微弧氧化铝合金电极的电化学阻抗谱在高频区为一容抗弧,接着又为一容抗弧,低频区出现扩散阻抗谱特征.     

镁合金表面铝涂层研究进展

镁合金在现代工业中有着广泛的应用前景,但较差的耐蚀性能限制了其发展,沉积铝涂层技术作为改善镁合金表面性能的新技术得到了关注。综述了镁合金表面沉积铝涂层的技术研究现状,分析了此种技术的优势,介绍了在镁合金表面沉积铝涂层的几种主要方法:扩散铝涂层、物理气相沉积、化学气相沉积、高能束熔覆等,分析了各自的优缺点,并展望了镁合金表面铝涂层技术的发展趋势。     

镁合金表面铝涂层研究新进展

对镁合金表面沉积铝涂层这一镁合金表面处理的新技术进行了总结,分析了传统镁合金表面处理的优缺点以及在镁合金表面沉积铝涂层的优势.最新的在镁合金表面沉积铝涂层的工艺主要有铝粉埋覆扩散法、铝粉刷涂埋覆扩散法、火焰喷涂热扩散法、电弧喷涂热压法、动态金属喷镀法.在对以上沉积原理的分析和理解的基础上,详细阐述了镁合金表面铝涂层的耐蚀机理,并指出了该技术的应用前景和制约其发展的主要因素.