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。     

镁合金表面处理技术的进展

综述了镁合金的常见腐蚀类型及表面处理技术的常用方法。腐蚀类型主要有电偶腐蚀、点蚀、应力腐蚀等;而表面处理技术主要包括化学氧化、阳极氧化、微弧氧化、电化学镀、涂覆等。对这些技术中存在的不足以及未来发展趋势进行了分析与预测。     

近β钛合金TLM表面处理后表面特性分析及对成骨细胞粘附的影响

采用微弧氧化(MAO)方法对近β钛合金Ti-5Zr-3Sn-5Mo-15Nb(TLM)表面进行处理,分析其表面特性变化,并观察成骨细胞在其表面的早期粘附.结果显示微弧氧化处理可以在TLM表面形成一层多孔生物活性氧化层,增大其表面粗糙度并提高其表面湿润性和表面能,该效应与微弧氧化电压有关.此外,电解液中的Ca和P可以被整合到表面氧化层中且其含量随微弧氧化电压升高而增加.体外细胞培养实验发现成骨细胞在微弧氧化表面的早期粘附明显高于抛光表面.     

锆微弧氧化表面处理技术研究进展

锆及锆合金是重要的核结构材料和有潜力的生物医用材料,但在实际应用中,腐蚀、磨损易造成其失效,而适当的表面改性是提高它们服役性能的有效手段。重点介绍了锆及锆合金微弧氧化（MAO）表面处理技术的研究现状,讨论微弧氧化过程中电压电流特征及微弧放电机理,总结电解液体系及电参数对锆微弧氧化膜生长及膜层性能的影响规律,最后指出目前存在的问题和后续的研究方向。锆微弧氧化膜硬度高,致密性好,能大幅度提升基材的抗磨损和抗腐蚀性能。因此,锆微弧氧化技术在核电及生物医学领域有着很好的应用前景。此外,电解液中铝、硅元素进入微弧氧化膜后可以稳定膜层中高温氧化锆相（t-ZrO2）,避免膜层中应力集中和微裂纹的产生。用P和Ca元素修饰后的锆微弧氧化膜具有较好的生物活性、抗体液腐蚀和抗菌性能。     

医用钛合金表面TiO_2覆膜生物改性的研究

在新型近B钛合金Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb表面分别用3种微弧氧化法(普通微弧氧化、复相微弧氧化、紫外照射微弧氧化)和优化溶胶.凝胶法镀上一层TiO2薄膜,考察了各种薄膜的表面微观结构、与基体的结合强度以及亲水性和抗腐蚀性能.XRD和SEM测试结果表明,3种微弧氧化膜主要由金红石相和锐钛矿相组成,表面布满微孔,普通微弧氧化法和紫外光照射微弧氧化法制备的薄膜表面较为光滑,与基体的结合强度为53 Mpa,略高于复相微弧氧化膜;溶胶一凝胶膜主要由锐钛矿组成,表面最为光滑致密.与基体的结合强度为32 Mpa.接触角测试结果表明,紫外光照射微弧氧化膜的表面亲水性最好,溶胶-凝胶膜的亲水性要好于普通微弧氧化膜和复相微弧氧化膜;电化学腐蚀试验显示,4种TiO2薄膜都具有较好的抗腐蚀性能,而普通微弧氧化膜的抗腐蚀能力最好.     

铝合金表面微弧氧化陶瓷层耐磨性

利用微弧氧化技术在7075铝合金表面形成微弧氧化陶瓷膜层,通过SEM、XRD手段分析了微弧氧化陶瓷层的显微结构、表面形貌和相组成,并在HIT-Ⅱ摩擦磨损试验机上测试了陶瓷膜层的摩擦学性能.结果表明:7075铝合金表面的微弧氧化陶瓷膜层由疏松层、致密层构成,其相组成主要是α-Al2O3和γ-Al2O3两相;氧化陶瓷层与基体结合良好,厚度为25～45μm,表面硬度可达到1900HV0.1左右;微弧氧化表面处理技术可以显著提高铝合金的表面耐磨性,在与GCr15钢球对磨时,膜层具有较低的磨损率,但摩擦因数相对较高.     

钛合金表面耐磨涂层研究进展

总结了提高钛合金表面耐磨性的相关方法,分析了微弧氧化表面改性技术的优势与不足,并对微弧氧化与其他表面改性技术相结合的复合处理进行了详细的阐述,展望了钛合金表面耐磨技术未来发展的方向。     

5083铝合金搅拌摩擦焊接头微弧氧化表面防护

采用微弧氧化技术在5083铝合金搅拌摩擦焊接头表面制备一层均匀的陶瓷膜。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和显微硬度测试分析了微弧氧化膜的形貌、相组成和显微硬度,并采用浸泡方法研究了微弧氧化膜对焊接接头耐腐蚀性能的影响。结果表明,接头表面微弧氧化膜均匀致密,铝合金焊缝区的显微硬度低于母相区,但微弧氧化膜的硬度比铝合金基体提高一个数量级,并且不同区域对应的微弧氧化膜硬度相同。在0.2 mol/L NaHSO3＋0.6 mol/L NaCl溶液中浸泡3天后,未氧化处理的焊接样品表面出现孔蚀,而微弧氧化处理的样品表面没有观察到腐蚀迹象。     

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。     

TLM合金表面微弧氧化膜的制备及其生物相容性研究

在新型近β钛合金TLM(Ti-3Zr-2Sn-3Mo-15Nb)表面分别用3种不同的微弧氧化工艺(普通微弧氧化、复相微弧氧化、紫外光照射微弧氧化)镀上一层TiO2薄膜,并考察了3种薄膜的亲水性和抗腐蚀性能。XRD和SEM测试结果表明,3种微弧氧化膜均是多孔膜,主要由金红石相和锐钛矿相组成,普通微弧氧化法和紫外光照射微弧氧化法制备的薄膜表面更为光滑;接触角测试结果表明,紫外光照射微弧氧化膜的表面亲水性最好;电化学腐蚀实验显示,3种工艺所得的氧化膜都具有较好的抗腐蚀性能,普通微弧氧化膜的抗腐蚀能力稍好于另外两种薄膜。     

铝合金表面陶瓷层工艺设计与性能研究

对6063铝合金基材进行了表面微弧氧化处理,并对微弧氧化工艺参数进行了设计与优化,考察了陶瓷层和铝合金基材抵抗摩擦磨损的能力。结果表明,6063铝合金的适宜微弧氧化工艺参数为:脉冲频率100Hz、正向电压440V、负向电压160V、微弧氧化时间30min;在相同载荷下,微弧氧化陶瓷层的摩擦系数要小于铝合金基材,且这种减小幅度随着载荷的增加而增大;铝合金基材经过微弧氧化处理后,表面陶瓷层的耐磨性能要明显优于铝合金基材。     

LY12铝合金表面喷射式微弧氧化工艺研究

采用小型微弧氧化电源装置和新颖的喷射式阴极,解决传统的浸入式微弧氧化工艺不能用于外场大面积构件局部修复用涂层制备的问题。采用XRD、SEM、EDS等分析手段研究涂层的物相与组织结构。用动电位极化法及盐雾腐蚀试验评价涂层的抗腐蚀性能。结果表明,相同电参数条件下,喷射式微弧氧化电流密度略高于浸入式氧化,生长的涂层厚度稍低于浸入式氧化,喷射式与浸入式微弧氧化涂层生长规律一致。涂层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3组成,涂层内层致密,表面多微孔。TAFEL极化曲线与盐雾腐蚀测试均表明,微弧氧化涂层明显改善LY12铝合金抗腐蚀性能。     

石墨对TA7钛合金表面微弧氧化涂层组织及耐蚀性的影响

为提高TA7钛合金的耐腐蚀和耐磨损性能,在钛合金表面制备了微弧氧化涂层,研究了石墨颗粒对微弧氧化涂层组织结构及耐蚀性的影响。结果表明,在基础电解液中加入石墨颗粒能够显著提高TA7钛合金微弧氧化涂层的厚度,降低微弧氧化涂层的表面粗糙度和显微硬度,且随着石墨含量的升高,微弧氧化涂层的厚度增大,但显微硬度减小,表面粗糙度基本保持不变;微弧氧化涂层的物相主要有高温稳定相金红石及锐钛矿;微弧氧化处理提高了TA7钛合金的自腐蚀电位,降低了腐蚀电流密度,石墨颗粒的加入进一步提高了自腐蚀电位,降低了腐蚀电流密度,显著提高了微弧氧化涂层的耐蚀性。     

钛合金表面微弧氧化的影响因素及其应用

综述了影响钛合金微弧氧化工艺的基本因素;总结了钛合金表面微弧氧化技术在生物医学、现代船体结构、电子材料等领域的应用,并对钛合金微弧氧化技术的发展进行了展望.     

镁锂合金表面耐蚀微弧氧化膜的研究

利用微弧氧化技术在镁锂合金的表面成功制备了微弧氧化膜.利用SEM、XRD、XPS、动电位极化和电化学交流阻抗谱对微弧氧化膜结构、相组成以及耐蚀性能进行了研究.SEM观测结果表明,氧化膜层的结构是由疏松层和致密层组成的双层结构,微弧氧化膜表面存在大量直径约2～7 μm的微孔.XRD和XPS分析表明,微弧氧化膜的主要相组成为方镁石氧化镁和无定形磷酸盐化合物.动电位极化曲线以及电化学交流阻抗谱分析表明,微弧氧化处理后镁锂合金的耐蚀性能得到显著提高.     

有色金属表面微弧氧化技术评述

微弧氧化是一项在有色金属表面原位生长陶瓷膜的新技术。本文介绍了Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ金属表面微弧化技术的发展历史及氧化物陶瓷膜生长的原理,并比较微弧氧化和阳极氧化技术的工艺及性能特点,显示微弧氧化工艺比阳极氧化简单,氧化膜的综合性能比阳极氧化膜高得多,是一项广阔应用前景的新技术。     

镁合金微弧氧化技术研究概况

综述了镁合金表面微弧氧化技术的研究概况,分析了镁合金表面的微弧氧化陶瓷膜的形成机理,简要总结了电参数、电解液及添加剂对陶瓷膜性能的影响,介绍了微弧氧化技术前后的处理工艺,提出当前该技术研究存在的不足并对其发展趋势进行了展望。     

轻合金等离子体增强电化学表面陶瓷化进展

等离子体增强电化学表面陶瓷化(微弧氧化)是一项在有色金属表面原位生长陶瓷膜的新技术。介绍了微弧氧化技术生成氧化物陶瓷膜的原理、方法，陶瓷膜的性能特点及微弧氧化技术在轻合金中的研究进展状况和应用前景。     

铝合金表面微弧氧化技术的研究现状及展望

微弧氧化技术是一种针对Al、Mg、Ti等阀金属及其合金进行表面陶瓷化的新技术。利用该技术可在铝合金表面原位生长一层致密、均匀、附着力良好的陶瓷膜层,大大改善铝合金的耐蚀、耐磨性能。综述了国内外铝合金表面微弧氧化技术的研究现状,概括了铝合金微弧氧化的基本原理、过程、工艺特点及影响因素;分析了铝合金微弧氧化技术目前尚存在的问题,并对该技术今后的研究方向进行了展望。     

大风沙地区铝合金接触网零部件表面处理的优选

目的提高铝合金接触网零部件表面耐磨损性能,以增加其在大风沙地区的使用寿命。方法对接触网零件切割进行试样制备。在硅酸盐体系电解液中,采用20 k W直流脉冲微弧氧化设备对试样表面进行微弧氧化处理,电解液为硅酸盐,氧化时间为30 min。同时制备阳极氧化处理的平行试样。通过硬度测试、摩擦磨损试验以及扫描电子显微镜(SEM)测试,分别评价两种表面处理方式的表面硬度、耐磨性能,利用中性盐雾试验来评价其耐腐蚀性能,并通过扫描电子显微镜来观察两种膜层的差异。结果通过对铝合金接触网进行阳极氧化和微弧氧化处理能明显提高表面耐磨性。阳极氧化膜层硬度为350.3HV,微弧氧化膜层硬度约为阳极氧化膜硬度的4倍,达到1510.8HV。经过HT-600高温摩擦磨损试验机30 min的磨损试验,铝合金基体质量损失2 mg,阳极氧化膜质量损失0.8 mg,而微弧氧化膜的质量损失只有0.15 mg左右,且微弧氧化膜层表现出了更好的耐腐蚀性能。结论微弧氧化膜层能表现出更加优异的耐磨及耐腐蚀性能,因此微弧氧化更适合大风沙地区铝合金零件的表面处理。