不同电解液中镁合金微弧氧化膜生长过程及腐蚀防护性能

对AZ31镁合金在3种电解液(NaAlO2,Na2SiO3,Na3PO4)中进行微弧氧化处理,采用扫描电子显微镜和X射线能谱仪分析了不同电解液体系下微弧氧化膜的表面和截面形貌及其元素分布情况,采用X射线衍射分析了微弧氧化膜生长过程中物相组成的变化情况,利用电动位极化、电化学阻抗和析氢测试比较了不同电解液体系中制备的相同...     

镁合金微弧氧化电解液组成对膜性能的影响

详细综述微弧氧化电解液中主要成分、添加剂及在电解液中加入纳米微粒对镁合金表面形成的陶瓷膜层性能的影响.此外还介绍了几种能获得性能优异陶瓷膜的电解液最佳组成,并对微弧氧化技术存在的问题和发展趋势进行了探讨.     

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。     

不同电解液体系下锆合金微弧氧化膜性能研究

微弧氧化是一种能有效提高锆合金耐蚀性的工艺手段。采用三种不同电解液体系制备出锆合金微弧氧化膜层,采用显微硬度计、XRD、EDS、SEM分别分析了陶瓷膜层的硬度、相组成、元素分布和表面形貌。结果表明:在硅酸盐体系中制备的陶瓷膜硬度最高,锆盐体系试样硬度最低。XRD分析表明,在三种电解液体系中制备的陶瓷膜的主要相均为M-Zr O₂和T-Zr O₂,并且M-Zr O₂居多,但在锆盐体系中制备的膜层发生局部腐蚀。     

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。     

镁合金阳极氧化电解液优化及膜性能研究

为提高镁合金阳极氧化膜的耐腐蚀性能,以氧化膜厚度作为评价指标,确定了最佳的电解液组成,并通过点滴试验、扫描电镜和动电位极化曲线等研究膜的表面形貌和耐腐蚀性能。结果表明,常温下,70g/L氢氧化钠,60g/L硼酸钠,60g/L硅酸钠,30g/L碳酸钠,t为20min,U为60V,脉冲频率200Hz,经氧化处理膜层δ为16μm左右,表面平整,致密性好,结合力强,耐腐蚀性优异,氧化膜主要由Mg、O、Si三种元素组成。     

镁合金淡黄色微弧氧化膜的制备及性能研究

在镁合金表面制备了淡黄色微弧氧化膜,并对其耐蚀性进行了研究。结果表明:与镁合金基体相比,微弧氧化膜的点滴时间更长,自腐蚀电位更正,自腐蚀电流密度更小。这说明经过微弧氧化处理后镁合金的耐蚀性明显提高。微弧氧化膜表面平整、均匀,结合力较好。XRD分析结果显示,微弧氧化膜的组成主要为MgO、Mg_2SiO_4和Mg。     

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。     

磷酸盐-氢氧化钾溶液中镁合金微弧氧化膜层结构和性能研究

在磷酸盐-氢氧化钾电解液中,利用微弧氧化技术在AM60B镁合金表面获得了氧化膜层。截面光学显微形貌与扫描电镜照片显示,该氧化膜层为一连续的整体,氧化膜与基体存在清晰的界面,界面附近无孔洞、裂纹等缺陷,而在氧化膜表面则分布着大量的微孔,并有微裂纹存在;EDS成分分析表明,膜层主要由Mg、Al元素（来自于基体）和P、O元素（来自于电解液）组成;X-射线衍射实验证明了微弧氧化处理在镁合金表面形成了一层以MgO为主要组成的氧化膜,但未检测到P的存在,由此说明P以非晶态的形成存在于膜层中。膜层截面硬度分布曲线和耐蚀性实验表明,膜层硬度随着膜层与界面距离的增加起初增大,在距离界面10μm处达到最大值为580HV,之后逐渐降低;基体与微弧氧化膜层在w（NaCl）=3．5％NaCl溶液中的极化腐蚀电流密度分别为198A／cm^2和3．54A／cm^2,说明微弧氧化膜的生成使镁舍金的耐蚀性能明显增强。     

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。     

铝合金在不同溶液中的微弧氧化膜层性能研究

分析了ＬＹ１２铝合金在不同电解质溶液生成的微弧氧化膜,比较了微弧氧化膜厚度在不同溶液中随时间的变化。通过扫描电镜和电子探针分析微弧氧化膜的横截面结构,化学成分以及这些元素在微弧氧化膜载面不同位置的分布。实验结果表明微弧氧化膜的生长速度在不同溶液中各个同,但厚度随时间的变化规律基本相同。     

WE54镁合金超声波辅助微弧氧化膜性能的研究

采用超声波辅助微弧氧化工艺对WE54镁合金进行了表面处理,并研究了超声波功率对微弧氧化膜性能的影响。结果表明:最佳超声波功率为100 W。与普通微弧氧化膜相比,超声波功率为100 W时获得的超声波微弧氧化膜的厚度、显微硬度、表面质量均较好。     

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.     

电解液参数对铝合金微弧氧化膜层质量的影响

研究了在Na2S iO3系电解液中电解质浓度和添加剂浓度对铝合金微弧氧化膜层厚度和硬度的影响。结果表明:在本工艺条件下,膜层厚度随着电解质浓度的升高而增加,但硬度是先增加后减小;加入添加剂以后,膜层的厚度、硬度及手感细腻程度和均匀性都有明显提高。     

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。     

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。     

电压对镁合金微弧氧化膜层耐高温性能的影响

通过电压参数的调节在AZ91D镁合金表面制备了不同结构的微弧氧化膜层,分析对比了450℃条件下加热96 h后不同电压条件下制备的膜层的形貌变化,结果表明:随着电压的升高,微弧氧化膜层疏松程度变大,高温氧化实验后膜层表面形貌变化减小,膜层耐高温性能提升。     

电压对镁合金微弧氧化膜层耐高温性能的影响

通过电压参数的调节在AZ91D镁合金表面制备了不同结构的微弧氧化膜层,分析对比了450℃条件下加热96 h后不同电压条件下制备的膜层的形貌变化,结果表明：随着电压的升高,微弧氧化膜层疏松程度变大,高温氧化实验后膜层表面形貌变化减小,膜层耐高温性能提升。     

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。