电解液成分对等离子体电解氧化TC4合金腐蚀行为和摩擦学性能的影响（英文）

在TC4合金表面制备4种典型等离子体电解氧化(PEO)涂层,研究电解质组成对PEO涂层腐蚀行为和摩擦学性能的影响。结果表明,PEO涂层的腐蚀行为和摩擦学性能与电解质成分密切相关。在含NaH₂PO₂的电解液中制备的PEO涂层由于内氧化膜较致密而具有最好的耐蚀性能,而在含NaAlO₂的电解液中制备的PEO涂层由于含有Al₂O₃而具有最好的摩擦学性能。为制备具有良好耐蚀性和耐磨性的PEO涂层,以NaH₂PO₂和NaAlO₂为电解液主要成分制备了复合PEO涂层。     

2A97 Al-Cu-Li合金在铝酸盐和磷酸盐电解液中等离子电解氧化膜的性能

采用交流双脉冲电流制度对2A97 Al-Cu-Li合金分别在铝酸盐和磷酸盐电解液中进行等离子电解氧化处理的研究,分析所得膜层的微观结构和相组成,并采用电化学极化曲线和摩擦试验对两种电解液中所得膜层的耐腐蚀性能和耐磨性能进行评价。结果表明:在两种电解液中所得膜层表面存在大量饼状结构,膜层由内外两层构成,两层之间分布大量微孔,膜层的相组成主要为α、γ、δ-Al2O3,铝酸盐电解液中所得膜层有较多的α-Al2O3。磷酸盐电解液中所得膜层的耐腐蚀性高于相应的铝酸盐中所得膜层的耐腐蚀性。磷酸盐电解液中所得膜层具有较低的摩擦因数,与膜层中含有的P元素有关。然而,铝酸盐电解液中所得膜层具有更高的耐磨性,是因为铝酸盐膜层中含有更多硬度较高的α-Al2O3。     

钽在磷酸盐中等离子体电解氧化涂层耐腐蚀性能研究

目的 探究金属钽在磷酸盐中进行等离子体电解氧化(Plasma electrolytic oxidation,PEO)形成Ta2O5陶瓷涂层后的耐腐蚀性能.方法 在磷酸盐电解液中,采用等离子体电解氧化(PEO)方法,在金属钽表面形成Ta2O5陶瓷涂层.采用XRD、SEM和EDS等方法,表征涂层物相、形貌及元素组成,利用动...     

等离子体电解氧化膜的工艺优化及耐腐蚀性能评价

对镁合金等离子体电解氧化膜的表面制备工艺进行了研究.采用正交设计法优化实验方案,对最佳工艺条件下制备的氧化膜的微观形貌、相组成进行了研究;采用点滴腐蚀、动电位极化曲线、循环阳极极化曲线、电化学阻抗谱及浸泡腐蚀试验对AZ31镁合金及等离子体电解氧化膜的耐腐蚀性能进行了综合评价.结果表明,制备的等离子体电解氧化膜的最佳工艺为KOH 4g/L、硅酸盐20 g/L、氧化电压300 V、氧化时间30 min;氧化膜主要成分为MgSiO3和Mg2SiO4,经过等离子体电解氧化之后其显微硬度、耐点滴腐蚀、耐均匀腐蚀和耐点腐蚀性能较AZ31镁合金均有较大提高.     

电参数及其交互作用对铝材等离子体电解氧化膜的影响（英文）

在碱性硅酸盐体系中对纯铝进行等离子体电解氧化处理。采用正交实验研究电压、频率、占空比及其交互作用对等离子体电解氧化膜层厚度和耐蚀性能的影响。通过ImageJ软件测量膜层截面以获得膜层厚度,并分别采用点滴和电化学实验评价膜层在HNO₃和Na Cl介质中的耐蚀性能。结果表明,本研究实验设计是研究电参数间交互作用的关键所在。各电参数不仅独立地影响膜层,而且其交互作用也显著影响膜层。高电压、低频率和大占空比间的交互作用使膜层厚度和耐蚀物相含量显著增加,进而改善膜层在HNO₃腐蚀介质中的耐蚀性能;反之,低电压、高频率和小占空比间的交互作用使膜层最为致密,膜层在Na Cl腐蚀介质中的耐蚀性最佳。     

镁合金微等离子体电解氧化陶瓷层生长及膜层微观形态和耐蚀性能的研究

通过对镁合金微等离子体电解氧化（Plasma Electrolytic Oxidation，PE0）沉积陶瓷层的生长过程、微观形貌及相组成的分析，研究探讨了镁合金微等离子体电解氧化沉积陶瓷层的生长过程与生长机理，并采用盐雾腐蚀试验对镁合金微等离子体氧化沉积陶瓷层耐蚀性进行了研究对比。实验结果表明，镁合金微等离子体电解氧化得到的陶瓷层分为3部分：外层为疏松层，表面有很多孔洞；中间层为紧密层，结构紧密；内层为过渡层，为陶瓷层与基体镁合金相互渗透的衔接部位，是经典的冶金结合；在微等离子体电解氧化处理过程中，由于在高压高温的等离子体环境下，促进了氧负离子和镁离子借助于放电通道向膜层深处的渗透和迁移，形成表面的盲孔，提高了防护膜的致密性和与镁合金基体结合的坚韧度。     

含镁、锶、钛和硼铸态锰黄铜的组织与性能

试制了一种含镁、锶、钛和硼的新型铸态锰黄铜,测试并分析了其显微组织、硬度、均匀腐蚀性能、电化学腐蚀性能、摩擦磨损性能以及力学性能.结果表明,与未微合金化铸态锰黄铜(Cu-38.74Zn-0.81Al-1.25Mn-0.72Fe-0.22Ni)相比,镁、锶、钛和硼复合微合金化铸态锰黄铜(Cu-37.72Zn-1.36A1-1.53Mn-0.7Fe-0.17Ni-0.079Mg-0.014Sr-0.023 Ti-0.0048B)的α相显著细化,由块状变为针状或点状,其硬度由HV154.8提高到HV172.8;由于组织细化降低了贯通腐蚀通道产生的概率,均匀腐蚀速率下降了8.3％,自腐蚀电位由-0.382 77 V升高到-0.236 26 V;硬度的提高以及组织的细化使其摩擦系数下降了11.9％;抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了12.1％、41.4％和7.8％(微合金化锰黄铜的抗拉强度和伸长率分别为522.3MPa、297MPa和24％).     

Al-Mg层状宏观复合材料表面单极与双极等离子电解氧化涂层的对比分析（英文）

以Al-Mg层状宏观复合材料（LMC）为基体,采用单极与双极两种波形,在适用于铝、镁合金的电解液中制备等离子电解氧化（PEO）涂层。采用场发射扫描电子显微镜/能谱仪（FESEM/EDS）、掠入射X射线衍射（GIXRD）、电化学分析法（动电位极化和电化学阻抗谱）等对涂层进行表征。结果表明：与采用单极波形制备的涂层相比,采用双极波形制备的涂层具有更低的孔隙率和更大的厚度。在3.5%（质量分数）NaCl溶液中浸泡1、8和12 h后的电化学阻抗谱测试发现,用双极波形制备的涂层耐腐性最好,12 h后的腐蚀阻抗为5.64 kΩ·cm²,比单极波形制备的涂层的腐蚀阻抗约高3倍。值得注意的是,未观察到LMC中电偶腐蚀的发生,仅在镁层局部存在轻微腐蚀现象。     

增材制造Ti6Al4V合金的闪速等离子体电解氧化与在生理介质中的电化学行为（英文）

研究激光粉末床熔融增材制造(AM)(又称直接金属激光烧结)技术制备的Ti6Al4V合金等离子体电解氧化(PEO)处理及其电化学行为。通过短时间(<120 s)PEO处理(也称闪速PEO),在AM合金和传统合金表面制备了3～10μm厚、含Ca和P的涂层。然后在改良的α-MEM溶液中,通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)评估了合金的电化学行为。与传统合金相比,AM合金中形成了细小的层片状α显微组织和层间小尺寸的β相颗粒,这促使了火花的产生,从而促进了PEO涂层的生长。闪速PEO涂层提高了传统合金和AM合金的耐腐蚀性,最薄的涂层(<3μm)提供了高达3倍的保护。AM Ti6Al4V由于其高的晶界密度,易受局部缝隙腐蚀的影响。而即使短至35 s的闪速PEO处理也足以成功避免这种情况。     

60%SiCp/2009铝基复合材料表面等离子体电解氧化膜的生长和表征（英文）

在硅酸盐溶液中采用等离子体电解氧化技术在60%SiCP（体积分数）/2009铝基复合材料表面制备陶瓷膜。研究氧化膜的显微组织、成分、润湿性及其耐腐蚀性能,探讨SiC颗粒表面火花放电的产生机理。结果表明,来自硅酸盐溶液的不溶性化合物（SiO₂）使SiC颗粒表面产生火花放电,Al-Si-O化合物中的缺陷为SiC颗粒表面放电电流的传导提供优先路径。1200s时铝基复合材料表面形成5.5μm厚的均匀膜层,膜层的表面自由能在40s时达到最大值37.10 m J/cm²,并在1200 s时下降到25.95 m J/cm²。此外,等离子体电解氧化处理可以显著提高复合材料的耐蚀性。     

Wear and corrosion resistant coatings on surface of cast A356 aluminum alloy by plasma electrolytic oxidation in moderately concentrated aluminate electrolytes

Plasma electrolytic oxidation of a cast A356 aluminum alloy was carried out in aluminate electrolytes to develop wear and corrosion resistant coatings. Different concentrations of 2, 16 and 24 g/L NaAlO₂ solutions and a silicate electrolyte (for comparison) were employed for the investigation. Wear performance and corrosion resistance of the coatings were evaluated by WC (tungsten carbide) ball-on-flat dry sliding tests and electrochemical methods, respectively. The results show that the coating formed for a short duration of 480 s in 24 g/L NaAlO₂ solution generated the best protection. The coating sustained 30 N load for sliding time of 1800 s, showing very low wear rate of ～4.5×10^?7 mm³/(N·m). A low corrosion current density of ～8.81×10^?9 A/cm² was also recorded. Despite low α-Al₂O₃ content of the coating, the compact and nearly single layer nature of the coating guaranteed the excellent performances.     

锌锰系磷化膜硅酸钠封闭工艺研究

通过单因素对比实验,研究了硅酸钠浓度、添加剂以及封闭时间、封闭温度等对磷化膜封闭效果的影响,获得了最佳封闭工艺。采用加速腐蚀实验方法和电化学测试技术,将硅酸盐封闭的效果与铬酸盐封闭进行了对比,并探讨了封闭机理。结果表明:硅酸钠封闭后,磷化膜中性盐雾试验(NSS)24h未见腐蚀,自腐蚀电位正移,自腐蚀电流明显降低;硅酸钠封闭是通过形成硅酸盐沉淀封闭磷化膜的微小凹陷处,从而提高磷化膜耐蚀性的。     

Influence of potassium pyrophosphate in electrolyte on coated layer of AZ91 Mg alloy formed by plasma electrolytic oxidation

The effect of potassium pyrophosphate in the electrolyte on plasma electrolytic oxidation (PEO) process for AZ91 Mg alloy was investigated. The morphologies and chemical compositions of the coating layer on the AZ91 Mg alloy were evaluated and corrosion resistance was also estimated by potentiodynamic polarization analysis. The coating layer on AZ91 Mg alloy coated from the Bath 2 containing 0.03 mol/L of potassium pyrophosphate for 360 s exhibited considerably dense structure and contained 11%–18% (mass fraction) of phosphorous. The higher content of phosphorous of coating layer coated from Bath 2 could be detected at the bottom of oxide layer, which strongly implied that the phosphorous ion might be concentrated at the barrier layer. Corrosion potential of coating layer of AZ91 Mg alloy increased and corrosion current density decreased with increasing the concentration of potassium pyrophosphate. The polarization resistance (R_p) of coating layer of AZ91 Mg alloy coated from Bath 2 was 4.65×10⁷ Ω/cm², which was higher than that (R_p=3.56×10⁴ Ω/cm²) of the sample coated from electrolyte without potassium pyrophosphate. The coating layer coated from Bath 2 containing 0.03 mol/L potassium pyrophosphate exhibited the best corrosion resistance.     

锆-4合金的直流等离子电解氧化及膜层的性能(英文)

在硅酸盐、磷酸盐、焦磷酸盐或其混合电解液中对锆-4 合金进行等离子电解氧化。通过实验确定合适的工艺参数,并运用电化学技术、显微硬度、SEM、XRD 等技术对膜层性能进行表征。结果表明:在纯的硅酸盐电解液中得到的膜层很不均匀,且在添加磷酸盐后,膜层均匀性仍然很差。在焦磷酸盐体系中得到的膜层比较均匀,但硬度低。在焦磷酸盐体系中添加硅酸盐后,膜层的均匀性和硬度都得到改善。XRD 结果表明,膜层的主要成分为单斜氧化锆和四方氧化锆。添加硅酸盐后,有利于四方氧化锆的形成。极化曲线结果表明,在焦磷酸盐以及焦磷酸盐与硅酸盐混合体系中得到的膜层具有较强的耐蚀性。     

微弧氧化处理对铝合金耐霉菌腐蚀特性的影响

在2A12铝合金表面制备了微弧氧化膜层,按照国家军用标准霉菌测试方法对微弧氧化膜层的耐腐蚀性能进行了测试,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)对铝合金基体及微弧氧化膜层霉菌腐蚀前后的微观结构、相组成进行了表征。结果表明,未经过微弧氧化处理的铝合金表面有少量的霉菌生长,表面产生了一定数量的点蚀坑,长霉等级为1级。经过微弧氧化处理试样表面未发现霉菌生长,长霉等级为0级。微弧氧化处理可以有效提高铝合金表面耐霉菌腐蚀性能,扩大其应用范围。     

Environmental friendly plasma electrolytic oxidation of AM60 magnesium alloy and its corrosion resistance

Plasma electrolytic oxidation of Mg-based AM60 alloys was investigated using 50 Hz AC anodizing technique in an alkaline borate solution, which contained a new kind of organic. The anodic film is relatively smooth with some micro pores and cracks, while the anodic film consists of MgO, MgAl2O4 and MgSiO3. The electrochemical behavior of anodic film was studied by electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization. Polarization results indicate the PEO treatment can decrease corrosion current by 3-4 magnitude compared with blank AM60 alloy. The anodic film presents a good level of corrosion protection for AM60 magnesium alloy, over 272 h of the salt spray test based on ASTM B 117. The effect of micro-structure and composition on corrosion protection efficiency was also investigated.     

镁合金表面PEF膜与PEO膜腐蚀防护行为的对比研究

目的 对比研究镁合金表面新型等离子体电解氟化(PEF)膜与传统等离子体电解氧化(PEO)膜的腐蚀防护行为.方法 分别在中性和酸性腐蚀介质中,通过开路电位监测和动态电位极化曲线测试表征了膜层的电化学腐蚀行为,通过浸泡实验和盐雾实验表征了膜层的长效腐蚀行为.通过SEM、EDS和XRD等方法表征了膜层的原始微观结构和组成,分析了腐蚀形貌和腐蚀产物.结果 PEF膜与PEO膜均可以为镁合金基材提供有效的腐蚀防护作用.相较于PEO膜,PEF膜在浸泡实验和盐雾实验中,都具有更为优异的腐蚀防护性能,但在动态电位极化测试中,具有更正的自腐蚀电位和更大的自腐蚀电流密度,表明其腐蚀倾向更低,但腐蚀速率更高.结论 总体而言,PEF膜在中性和酸性环境中都具有更好的腐蚀防护性能.PEO膜在中性环境中的腐蚀防护失效机制主要是腐蚀介质的扩散,在酸性环境中的腐蚀防护失效机制主要是膜层化合物的溶解和消耗;PEF膜在中性和酸性环境中的腐蚀防护失效机制都是腐蚀介质的扩散.