镁合金微弧氧化工艺及陶瓷层耐蚀性能研究

通过单因素试验讨论了镁合金微弧氧化电解液各组分对成膜的作用,得到电解液最佳配方:10g/L(NaPO3)6,5g/LNH4F,6g/LKOH,6mL/LC3H8O3。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱(EDS)分析了陶瓷膜层的表面形貌、截面形貌、相组成及元素组成;采用点滴试验、交流阻抗和盐雾试验考察了陶瓷层的耐腐蚀性能。结果表明:膜层表面分布着大量均匀的放电微孔,孔径在1~3μm之间,膜层截面内层与基体过渡部分呈犬牙交错状态,结合良好;膜层由大量非晶态相及少量MgO组成,耐蚀性能优良。P与F元素的存在,证明了电解液组分较好地参与了微弧氧化反应。     

工艺条件对镁合金微弧氧化陶瓷层孔隙率的影响

利用微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面原位生长陶瓷膜,通过调节电解液浓度、控制起弧电压,以探索减少陶瓷层中孔洞及孔径的工艺方法.结果表明:选择合适的电解液的浓度可以减少陶瓷层中孔隙,控制微弧氧化过程中的起弧电压也可以减少陶瓷层中的孔隙和孔径.     

四硼酸钠对AZ91D镁合金微弧氧化膜特性的影响

利用微弧氧化技术在AZ91D镁合金基体上制备了一系列陶瓷膜层。利用扫描电镜、膜层测厚仪、超景深光学显微镜分别研究了陶瓷膜层的微观形貌特征、厚度及表面粗糙度;采用交流阻抗谱测试了膜层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能。结果表明,四硼酸钠质量浓度的变化对微弧氧化过程中的起弧电压和终止电压影响不大,适量的四硼酸钠可以稳定微弧氧化过程的控制电压;随着四硼酸钠质量浓度的增加,微弧氧化膜层的厚度先增加后降低,膜层表面粗糙度随着四硼酸钠质量浓度的增加呈先增加后降低的变化趋势;当四硼酸钠质量浓度为3g/L时,膜层较致密,表现出良好的耐蚀性能。     

镁合金微弧氧化陶瓷膜层性能研究进展

镁合金微弧氧化陶瓷膜具有较好的耐蚀性和机械性能.综述了镁合金微弧氧化膜耐蚀性、硬度、摩擦磨损和拉伸性能等的最新研究进展,归纳了电解液成分和工艺参数对陶瓷膜耐蚀性和机械性能的影响.概括了镁合金微弧氧化处理技术的不足之处.     

镁合金微弧氧化涂层腐蚀速率的数学模型研究

为了研究AZ31镁合金微弧氧化(MAO)涂层腐蚀速率的数学模型,选取不同的过程参数(包括脉冲频率、电压、氧化时间和电解液浓度),采用微弧氧化技术和磷酸三钠电解液体系,在镁合金基体上制备了耐蚀涂层。研究了不同脉冲频率下制备的MAO涂层在仿生体液中浸泡1、5和7 d后的极化曲线,测试了不同条件下制备的镁合金MAO涂层在浸泡不同时间后的腐蚀电流密度,对不同微弧氧化过程参数及浸泡时间进行了主成分分析,建立了腐蚀速率的数学模型。结果表明,MAO涂层的腐蚀电流密度小于镁合金基体,脉冲频率对腐蚀速率起主导作用。将不同过程参数下制备的镁合金MAO涂层在仿生体液中浸泡24 h,利用Tafel曲线拟合得到的腐蚀电流密度与由回归方程计算所得的模拟电流密度相比,相对误差小于5%,而且其多元评定系数为0.902 1,表明所建立的回归方程能可靠地用来模拟不同参数下制备的镁合金MAO涂层在浸泡不同时间下的腐蚀电流密度,为预测和控制镁及镁合金MAO涂层的腐蚀速率提供指导。     

镁合金微弧氧化膜在Na2SO4溶液中的腐蚀行为

在硅酸盐电解液中,采用微弧氧化(micro-arc oxidation,MAO)技术在镁合金AZ91D表面制备了MAO陶瓷膜。利用电化学方法,结合扫描电子显微镜、X射线衍射等手段研究了该MAO膜层在0.1mol/L Na2SO4溶液及其与不同浓度的NaCl混合液中的腐蚀行为。结果表明:镁合金AZ91D表面的MAO膜在Na2SO4溶液中具有较好的耐蚀性;在0.1mol/L Na2SO4+NaCl混合液中,随着添加的Cl-浓度增加,MAO膜层腐蚀速率增加;浸泡初期MAO膜为全面腐蚀,120 h后浸泡在0.1 mol/L Na2SO4+3.5%NaCl混合液中的试样出现点蚀孔。腐蚀产物为Mg4(OH)6SO4.8H2O、MgSO4和Mg(OH)2,当有Cl-存在的溶液中,腐蚀产物还有MgCl2.2H2O出现。     

镁合金微弧氧化陶瓷层的生长过程研究

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和膜厚测量等方法,研究了MB8镁合金在硅酸盐体系中不同的微弧氧化时间对陶瓷膜层的截面形貌、相组成及生长速度的影响。结果表明:微弧氧化初期,阳极表面主要生成MgO相并向基体内部生长;随后,膜层沿基体向外生成Mg2SiO4相;在氧化末期,膜层同时向内和向外生长,且向内生长占主导地位,但陶瓷层相组成与氧化中期时相同。氧化膜的厚度随时间呈线性增长。提出了陶瓷层在不同阶段的生长机制。     

微弧氧化和化学氧化处理镁合金的耐蚀性研究

通过电化学分析和盐雾腐蚀试验,对镁合金微弧氧化和黑色化学氧化后表面膜的耐蚀性能进行了比较.结果表明:镁合金经过微弧氧化和黑色化学氧化后,耐蚀性能均有提高,但是黑色化学氧化后镁合金的耐蚀性提高更为显著.     

镁合金微弧氧化工艺的研究进展

微弧氧化是一种在金属表面原位生长陶瓷膜层的表面新技术.该技术弥补了许多传统阳极氧化的不足之处,并且获得的膜层性能大幅提高.综述了镁合金微弧氧化技术的工艺原理、技术特点、成熟工艺、分类方法和发展趋势.     

镁合金微弧氧化技术的研究现状

微弧氧化技术是一种针对铝、钛、镁等阀金属及其合金进行表面陶瓷化的新技术。介绍了微弧氧化技术的原理、电解液体系及存在的问题,并对将来的发展趋势做了展望。     

镁合金微弧氧化膜的制备及性能研究

通过单因素试验对微弧氧化电解液的配方进行优化,并对微弧氧化膜的性能进行分析。得到的最佳工艺条件为:Na_2SiO_3 20g/L,Na_2B_4O_7 30g/L,NaOH 30g/L,氧化时间20min。向电解液中加入醋酸镍后,得到深灰色的、光滑致密的微弧氧化膜,膜层较厚且耐蚀性较好。     

醋酸镍对AZ 63B镁合金微弧氧化膜耐蚀性的影响

在硅酸盐体系电解液中添加适量的醋酸镍及配位剂后,对AZ 63B镁合金进行微弧氧化处理,在AZ 63B镁合金表面制备了微弧氧化膜。研究了醋酸镍对微弧氧化膜耐蚀性的影响。结果表明:在电解液中添加醋酸镍,经微弧氧化后,镁合金表面生成了含Ni化合物的咖啡色氧化膜,耐蚀性得以提高。     

镁合金微弧氧化工艺的研究

对镁合金进行微弧氧化处理。研究了硅酸钠、氟化钠和微弧氧化时间对微弧氧化膜耐蚀性的影响,并通过正交试验得出最佳的微弧氧化工艺配方为:硅酸钠20g/L,氟化钠10g/L,微弧氧化时间20min。     

温度对镁合金微弧氧化膜在乙二醇水溶液中腐蚀行为的影响

在硅酸盐溶液中,利用微弧氧化(MAO)技术在镁合金AZ91D表面制备了氧化陶瓷膜。采用动电位极化和电化学阻抗谱的方法,研究AZ91D微弧氧化镁合金微弧氧化膜在含有NaCl的乙二醇水溶液中在不同温度的腐蚀行为,并用扫描电子显微镜观察了试样腐蚀前后的表面形貌。结果表明：随温度的升高,微弧氧化膜上的乙二醇分子逐步解析,氯离子代替乙二醇分子吸附至MAO膜层表面而导致腐蚀产生。     

镁合金微弧氧化膜的制备及其性能研究

通过对微弧氧化电解液进行优化,得出了最佳配方,并对微弧氧化膜的性能进行了测试。镁合金微弧氧化的最佳工艺条件为:Na_2SiO_320g/L,Na_2B_4O_730g/L,NaOH 30g/L,氧化时间20min。向电解液中加入醋酸镍后,生成含有Ni_2SiO_4的深灰色微弧氧化膜,该膜层较厚且耐蚀性进一步提高。微弧氧化膜表面光滑、致密,但存在少量的微孔和裂纹。微弧氧化膜的主要成分为MgO、Mg_2SiO_4、Ni_2SiO_4和SiO_2,微弧氧化处理显著提高了镁合金基体的耐蚀性。     

ZM5镁合金在不同溶液体系中微弧氧化行为的研究

利用脉冲交流电源在多种电解液中对ZM 5镁合金进行微弧氧化表面改性处理.结果表明:ZM 5镁合金能够在硅酸钠、磷酸钠、铝酸钠三种溶液体系中进行微弧氧化处理;三种溶液中制备的氧化膜耐蚀性差异明显.其中,硅酸钠溶液中制备的氧化膜耐蚀性最佳;硅酸钠溶液中所形成的微弧氧化膜主要组分是Mg2 SiO4相.     

Study on Enhancing the Corrosion Resistance and Photo-Thermal Antibacterial Properties of the Micro-Arc Oxidation Coating Fabricated on Medical Magnesium Alloy

Photo-thermal antibacterial properties have attracted much attention in the biomedical field because of their higher antibacterial efficiency. Through fabricating micro-arc oxidation coatings with different treating current densities set on a Mg-Zn-Ca alloy, the present study tried to systematically investigate and optimize the corrosion resistance and photo-thermal antibacterial properties of MAO coatings. The results indicated that different current densities had great influence on the corrosion resistance and photo-thermal property of the MAO coatings, and a current density at 30 A·dm⁻² exhibited the best corrosion resistance, light absorption capacity at 808 nm, and photo-thermal capability, simultaneously with good antibacterial activity against Staphylococcus aureus (S. aureus) and Escherichia coli (E. coli). This photo-thermal property of MAO coatings was probably related to the effect of current density on MgO content in the coating that could promote the separation of photo-generated electron carriers and hinder the recombination of photo-generated electron carriers and holes.     

铝锂合金微弧氧化陶瓷膜层特性的研究

采用先恒流、后恒压的微弧氧化方法,在铝锂合金(添加微量稀土元素Ce)表面制备陶瓷化膜层.研究了氧化时间和脉冲频率对膜层生长过程和表面形貌的影响.结果表明:膜层厚度随着反应时间的延长而增加,在更高频率的高能脉冲作用下(＞600 Hz)生长速率更快;膜层表面多孔、起伏不平,延长反应时间或提高脉冲频率会导致烧蚀留下的坑洞变大,表面粗糙度亦随之增大;膜层与基体结合良好,由内部致密层和外部疏松层组成,总厚度可达50 μm;EDS分析表明,膜层由Al、O、Si构成,Si元素的摄入认为是NaOH-Na2SiO3电解液体系中的SiO32-参与反应进入膜层.