AZ91D镁合金微弧氧化膜耐蚀性的试验研究

研究了AZ91D镁合金微弧氧化膜在复合铝酸盐溶液中的耐蚀性。利用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析了AZ91D镁合金微弧氧化膜的物相和表面形貌；利用IM6e型电化学工作站测量了氧化膜的电化学阻抗和稳态电流／电位极化曲线；利用CMB-1501B型便携式瞬时腐蚀速度测量仪测量了氧化膜的腐蚀电流密度Icorr和年腐蚀深度MMA。试验结果表明，微弧氧化的镁合金耐蚀性提高了2～3个数量级，镁合金微弧氧化膜主要由MgO、MgAl2O4、Al12Mg17组成。     

AZ91D镁合金微弧氧化涂层制备及其耐蚀性研究

采用不同的电解液配方对AZ91D镁合金表面微弧氧化原位生长一层陶瓷膜层,并利用电化学方法测试了陶瓷膜层的极化曲线,用扫描电镜(SEM)分析陶瓷膜层的形貌结构,通过XRD分析了膜层相组成。结果表明:在恒流条件下,AZ91D镁合金表面获得致密光滑的陶瓷膜层,陶瓷膜层中的微孔在微弧氧化过程中得以封闭,膜层耐蚀性提高;K_2TiF_6的添加量不同,膜层的耐蚀性不同;当添加ρ(K_2TiF_6)=10 g/L时,获得膜层的耐蚀性最佳。     

前处理工艺对镁合金钛/锆转化膜耐蚀性能的影响

研究了酸洗以及酸洗+碱洗前处理工艺对AZ91D镁合金无铬、无裂纹、低能耗钛/锆转化膜耐蚀性能的影响。结果表明,单独的酸洗前处理使得AZ91D镁合金表面的α相优先溶解,合金表面粗糙度增加,不利于钛/锆转化膜耐蚀性能的增加。合理地利用酸洗+碱洗调整AZ91D镁合金表面化学状态能够有效提高钛/锆化学转化膜的耐蚀性能。     

以硫酸镍为主盐的AZ91D镁合金化学镀镍研究

研究了以硫酸镍为主盐的AZ91D镁合金化学镀镍.采用无铬前处理在AZ91D镁合金表面形成高锰酸盐和磷酸盐化学转化膜,用SEM、EDX、XRD和极化曲线等方法研究化学转化膜和化学镀镍层的形貌、组成及在3.5%的NaCl溶液中的耐腐蚀性能.结果表明,在高锰酸盐转化膜表面形成的化学镀镍层呈胞状,较致密,有微裂纹;在磷酸盐转化膜上形成的化学镀镍层也呈胞状,晶胞大小不均匀,没有微裂纹.镀层厚度均匀,致密,无孔隙.在3.5%的NaCl溶液中的极化曲线表明化学转化膜对镁合金基体的耐腐蚀性能提高不大,经高锰酸盐和磷酸盐前处理的化学镀镍层腐蚀电位分别为-0.48V_(SCE)和-1.12 V_(SCE).以硫酸镍为主盐的经磷酸盐前处理的化学镀镍层较好地提高了镁合金的耐腐蚀性能.     

添加剂对AZ91D镁合金微弧氧化膜的影响

以铝酸钠和氢氧化钠为主要组元,分别添加蒙脱石、EDTA、阿拉伯树胶的电解液对AZ91D镁合金进行微弧氧化,并用sEM、EDS、XRD和动电位极化曲线分析其微观组织结构和耐腐蚀性.结果表明,3种膜层的表面呈蜂窝状微观形貌,陶瓷氧化膜中主要存在相有MgAl2O4、MgO和Mg2siO4.与AZ91D镁合金基体相比其耐蚀性均有不同程度提高,其中以蒙脱石添加后膜层的耐蚀效果最好.     

AZ91D镁合金微弧氧化膜的腐蚀行为研究

利用双向全波脉冲电源对AZ91D镁合金在硅酸盐体系中进行了微弧氧化处理,通过电化学阻抗谱(EIS)测试、极化曲线分析并结合XRD和SEM等分析方法对微弧氧化处理的镁合金腐蚀行为进行了研究.结果表明,微弧氧化膜表面分布着几微米的微孔,微弧氧化膜中主要含有MgF2,Mg2SiO4和Al2O3.AZ91D镁合金经过微弧氧化处理之后,耐蚀性能明显提高,自腐蚀电流密度降低3个数量级,自腐蚀电位高出约300 mV,阻抗值高出3个数量级,研制的微弧氧化膜对镁合金具有很好的防腐保护性能.     

二次电压对AZ91D镁合金微弧氧化封孔的影响

目的提高镁合金微弧氧化膜层的耐蚀性。方法在锆盐体系电解液中对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,通过调节二次电压对AZ91D镁合金微弧氧化膜层的孔隙进行封闭,采用XRD、SEM和电化学测试分别对微弧氧化膜层的物相、表面形貌和耐蚀性进行了研究。结果二次电压对膜层的相成分没有影响,主要相组成为MgO、MgF_2、ZrO_2、Mg_2Zr_5O_(12)。随着二次电压的升高,膜层表面放电微孔孔径先减小后增大,孔隙率先降低后升高。与没有二次电压相比,施加二次电压的腐蚀电流降低2~3个数量级,极化电阻升高1~2个数量级,耐蚀性明显提高,且当二次电压为160 V时,膜层的极化电阻最高,耐蚀性最好。结论二次电压能够对AZ91D镁合金微弧氧化膜层的孔隙进行封闭,进而阻止腐蚀液通过微孔进入基体,提高膜层的耐蚀性。     

A231镁合金表面阳极氧化工艺研究

采用正交设计方法,研究了AZ31镁合金表面阳极氧化工艺配方.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射法(XRD)、动电位极化曲线测量方法评价了优化工艺配方条件下阳极氧化膜的微观成分结构及其耐蚀性能.结果表明:经优化配方阳极氧化处理可以显著改善AZ31镁合金的耐腐蚀性能,且经沸水封孔处理可以有效地封闭氧化膜中的裂纹,进一步提高膜层的耐腐蚀性能.     

AZ91D镁合金微弧氧化膜的制备工艺研究

在NaAlO_2电解液体系中,采用自制微弧氧化成套设备对AZ91D镁合金进行微弧氧化。采用5因素4水平正交设计试验法,以膜层厚度和耐蚀性为指标,综合考察了各因素对膜层结构和性能的影响,确定最佳工艺条件为20g/L NaAlO_2,7g/L Na_2B_4O_7,频率500Hz,正占空比20%,氧化时间30min。对该工艺下制备的微弧氧化膜层进行SEM、XRD分析,膜层含有较多的NaAlO_2、MgO和Al_2O_3晶体相;相对基体而言,微弧氧化膜层耐蚀性提高2~3个数量级。动电位极化曲线及电化学交流阻抗测试进一步表明,AZ91D镁合金微弧氧化后,其耐蚀性明显提高。     

加工态与铸造态的AZ40镁合金阳圾氧化耐蚀性对比

利用正交试验确定了阳极氧化电解液配方,通过比较铸造态和加工态AZ40镁合金金相组织、阳极氧化膜表面形貌、极化曲线,解释加工状态对AZ40镁合金阳极氧化耐蚀性的影响.结果表明,加工态镁合金的腐蚀速率为87.732 02 mg/(m2.h),铸造态镁合金的腐蚀速率为106.37 mg/(m2·h).由于加工态镁合金的合金元素参与阳极氧化,使膜层结合更致密,表面几乎没有裂纹,对基体更具有保护性.     

镁合金微弧氧化及后续涂装耐蚀性电化学分析

采用IM6e型电化学工作站,对MB8镁合金微弧氧化及封孔涂装后试样进行电化学I/E极化曲线和Tafel斜率分析.结果表明:各种封孔工艺都能不同程度地提高微弧氧化陶瓷层的耐蚀性,其中电泳涂装降低腐蚀电流1个数量级,是良好的封孔工艺:采用水煮+有机树脂多种封孔工艺综合处理降低陶瓷层腐蚀电流2个数量级,耐蚀性最好.     

Cerium-Based Sealing Treatment of Mg–Al Hydrotalcite Film on AZ91D Magnesium Alloy

An environment-friendly cerium-based sealing treatment was developed to improve the surface integrity and corrosion resistance of Mg–Al hydrotalcite film on AZ91D magnesium alloy. The cerium dioxide was generated through three stages namely nucleation, growth and dissolution, modifying the surface of AZ91D Mg alloy, and the hydrotalcite film became integral after being treated for 30 min. The results of polarization curves showed that the anti-corrosive performance of the hydrotalcite film was enhanced by the sealing treatment. Moreover, the immersion tests and electrochemical impedance spectrum measurements also demonstrated that the sealed hydrotalcite film provided a longer-term protection of magnesium alloy from corrosion as compared to the unsealed one.     

氯化铈对镁合金在NaCl溶液中的缓蚀作用

采用电化学阻抗法和动电位极化曲线法研究了氯化铈对镁合金AZ31在3.5％NaCl溶液中腐蚀行为的影响,用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了腐蚀产物膜的形貌和成分.结果表明,当NaCl溶液中加入50～200mg/L氯化铈时,镁合金的腐蚀速率均有降低,当稀土含量为l00mg/L时,腐蚀速率最低;加入适当的稀土,腐蚀...     

Improvement of corrosion resistance of AZ31 Mg alloy by anodizing with co-precipitation of cerium oxide

Anodizing of AZ31 Mg alloy in NaOH solution by co-precipitation of cerium oxide was investigated. The chemical composition and phase structure of the coating film were determined via optical microscopy, SEM and XRD. The corrosion properties of the anodic film were characterized by using potentiodynamic polarization curves in 17 mmol/L NaCl and 0.1 mol/L Na₂SO₄ solution at 298 K. The corrosion resistance of AZ31 magnesium alloy is significantly improved by adding cerium oxide to alkaline solution. In addition, the surface properties are enhanced and the film contains no crack.     

TiN颗粒对镁合金微弧氧化过程及膜层性能的影响

目的分析Ti N颗粒在镁合金微弧氧化过程中的作用,并研究其在膜层中对镁合金硬度、耐磨和耐蚀等性能的影响。方法通过在微弧氧化电解液中添加2.7μm Ti N颗粒,并使其充分分散于电解液中,使电解液中Ti N颗粒的质量浓度分别为0、2、4、6 g/L,并控制其他实验参数(如电流密度、频率、占空比和氧化时间)一样的情况下进行实验,通过电子显微镜、涂层厚度测厚仪、显微维氏硬度计、X射线衍射和电化学工作站,分别从膜层的表面形貌、厚度、硬度、相组成及耐蚀性等方面,研究了Ti N颗粒对镁合金微弧氧化膜层性能的影响。结果在微弧氧化电解液中添加Ti N颗粒后,相同电化学参数下制得的微弧氧化膜层变得致密,厚度、硬度有所增加,氧化膜层主要由Mg、MgO、Mg2Zr5O12、Ti N组成。极化曲线显示,加入Ti N颗粒,制备的微弧氧化膜层比未加入Ti N颗粒制得的膜层的腐蚀电流下降了2个数量级。阻抗图谱表明,电阻值增加了1个数量级。结论 Ti N颗粒能够随镁合金的微弧氧化过程进入制得的氧化膜层中,并且能够增加膜层厚度和硬度,使膜层的耐磨、耐蚀性得到提高。     

Electrochemical behavior of anodized Mg alloy AZ91D in chloride containing aqueous solution

Electrochemical behavior in aerated 3.5 wt.% NaCl solution of Mg alloy AZ91D anodized or not has been investigated by using electrochemical impedance spectroscopy, potentiodynamic polarization and E_corr-t curve. Their microstructures before and after corrosion have been examined under scanning electron microscope. Testing results from E_corr-t and polarization curves indicate that the corrosion behavior of Mg alloy makes significant, characteristic changes due to anodization. Impedance spectra obtained show a regular evolution with exposure time revealing the development of corrosion damage. SEM micrographs confirm that there are pores, defects and microcracks in anodic film which determine the existence of film-vulnerable regions. Electrochemical data are combined with micrographs to explain protection mechanism of anodic film and corrosion mechanism of Mg alloy.     

化学沉积铈转化膜的工艺优化及其耐蚀性

采用化学沉积法在铝阳极氧化膜上制备铈转化膜。通过SEM和EDS表征了阳极氧化膜、化学沉积铈转化膜形貌和组成成分;用极化曲线法、EIS交流阻抗法和酸、碱点滴试验对膜耐蚀性进行了评估。结果表明,在铝阳极氧化膜上经过化学沉积可制备铈转化膜,其耐蚀性优于铝阳极氧化膜的耐蚀性。优化的铈转化膜工艺为:3 g/LCe2(SO4)3,20 ml/L H2O2,温度50℃,时间60 min。     

离子束辅助沉积TiN薄膜在模拟口腔溶液中的耐蚀性

应用离子束辅助沉积技术(IBAD)在Fe-Cr-Mo合金基体上制备了TiN薄膜,在模拟口腔环境溶液中测定了其自腐蚀电位、腐蚀电流密度、极化电阻、极化曲线,并用未经表面镀膜的铁铬钼合金进行了对比。结果表明:经TiN薄膜处理的Fe-Cr-Mo软磁合金在口腔环境中的耐腐蚀性较未经表面镀膜处理的有明显提高;当氮气流量为1.5cm3/min,溅射时间为4 h,得到的膜厚为2μm,此时TiN膜在口腔溶液中的耐腐蚀性能最好。     

Mg-14Li-1Al-0.1Ce合金在NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学方法研究了Mg-14Li-1Al-0.1Ce合金在NaCl溶液中的腐蚀行为,采用扫描电镜观察腐蚀后的表面形貌,用失重法测试腐蚀速率,用X射线衍射(XRD)分析了腐蚀层和溶液中腐蚀颗粒的组成。结果表明,Mg-Li-Al-Ce合金的腐蚀速率随溶液Cl-浓度增大而增大,由失重法所得到的腐蚀速率远大于由腐蚀电流密度(Jcorr)计算所得的腐蚀速率。扫描电镜(SEM)观察表明,合金表面随溶液Cl-浓度增加而破坏严重。腐蚀产物层没有保护作用,在腐蚀产物下有明显的蚀坑和裂纹。XRD表明腐蚀产物层和溶液中腐蚀颗粒由Mg(OH)2、Li0.92Mg4.08和Li3Mg7组成。