镁合金微弧氧化的研究现状

结合国内外镁合金微弧氧化机理的研究成果,重点介绍了镁合金微弧氧化的生长机理,利用光发射谱识别等离子体放电过程中的反应元素,并计算等离子体温度。对镁合金微弧氧化功能膜以及增强相对镁基复合材料微弧氧化陶瓷膜耐蚀性的影响作了简要介绍。概述了在镁合金微弧氧化过程中,不同体系的电解液各自具有的优缺点,及对陶瓷膜结构和性能产生的重要影响。添加剂可以提高电解液的导电性和稳定性,减小陶瓷膜的孔隙率。详细阐述了合金元素、电源类型、电参数和后处理封孔技术对镁合金陶瓷膜结构、形貌及性能的影响。基于镁合金微弧氧化技术的研究现状,对镁合金微弧氧化技术的研究方向进行了展望。     

镁合金表面微弧氧化自封孔膜层研究进展

传统微弧氧化膜层表面呈多孔结构,在一定程度上影响了其性能,从而限制其应用和发展,因此对膜层进行封孔处理被广泛应用。其中在膜层制备过程中实现自封孔,工艺简化、高效、性能良好,因而成为微弧氧化封孔工艺领域的研究焦点。论文综述了近年来,镁合金表面微弧氧化自封孔膜层制备及性能研究进展,并阐述了自封孔工艺存在的问题和改进方案,表明可以通过加入不同添加剂或外加电场来实现微弧氧化膜层的自封孔。     

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。     

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。     

镁合金微弧氧化技术的研究进展

介绍了镁合金微弧氧化技术的研究现状,重点介绍了电解液体系、添加剂、氧化时间和电解液温度等工艺参数对镁合金微弧氧化陶瓷膜层组织和性能的影响,分析指出对微弧氧化机理的研究和得到稳定的生产工艺条件是镁合金微弧氧化技术的研究重点。     

镁合金的腐蚀与微弧氧化膜层研究

在论述镁合金腐蚀特性与表面自然氧化膜微观结构形成过程的基础上,分析并总结了镁合金发生电偶腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳的原因和防腐措施。从工艺过程、膜层结构、耐蚀性、耐磨性、膜层检测与修复以及封孔处理等方面对镁合金微弧氧化(MAO)技术进行了系统介绍。重点分析了MAO陶瓷膜层的耐蚀性及其影响因素。总结了陶瓷膜层发生滑动磨损、微动磨损和冲击磨损的机理。MAO封孔处理可提高整个膜层的致密度,进一步提升了MAO陶瓷层的耐蚀耐磨能力。     

镁合金微弧氧化膜的SiO2溶胶封孔处理研究

以正硅酸乙酯为原料,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂制备了SiO2溶胶封孔剂.该封孔剂的傅立叶红外光谱(FTIR)中含有Si-O-Si键的伸缩振动吸收峰,证明了SiO2微粒存在,而且干凝胶的Si-O-Si键的伸缩振动吸收峰强度不随热处理温度的变化而变化,表明封孔剂有良好的高温稳定性.SiO2溶胶封孔剂可浸入镁合金微弧氧化膜的微孔,形成有效封孔.封孔处理可使镁合金微弧氧化试样的腐蚀速率由106 mg/(m2·h)降至32 mg/(m2·h),而且封孔处理还可显著提高镁合金微弧氧化试样在410 ℃下的抗氧化性能,对镁合金基体有很好的保护作用.     

镁合金微弧氧化技术研究进展

介绍了镁合金微弧氧化技术研究现状,重点总结了微弧氧化机理研究现状,详细介绍了电解液体系及电参数对镁合金微弧氧化陶瓷膜生长以及膜层性能的影响规律,最后探讨了当前镁合金微弧氧化研究的不足,指出了后续研究方向.     

不同镁合金支架材料MAO/PLLA复合膜研究

两种系列的镁合金WE42与AM20微弧氧化(MAO)后用浸渍法对微弧氧化膜进行聚乳酸(PLLA)封孔处理制备复合涂层,通过扫描电镜(SEM)分析微弧氧化膜及聚乳酸封孔膜的表面形貌及结构,X射线衍射(XRD)分析微弧氧化膜的主要成分为MgSiO3和SiO2,通过腐蚀失重测定试样的失重率.在37℃的hank's模拟体液中测...     

铝、镁合金微弧氧化技术研究现状和产业化前景

概述了铝、镁合金微弧氧化处理的研究现状，探讨了微弧氧化陶瓷层的形成机理。根据铝、镁合金的应用背景，采用对比试验法，研究了镁合金微弧氧化处理的耐蚀性和铝合金微弧氧化处理的耐磨性。结合近3年微弧氧化技术的产业化应用效果，举例分析了该技术的适用领域和运行效益。     

超高频脉冲电流作用下纳米Al2O3颗粒对Mg-Gd-Y-Zr合金微弧氧化涂层的影响

目的 进一步提高Mg-Gd-Y-Zr合金微弧氧化涂层的耐腐蚀性能。方法 采用超高频微弧氧化技术在含有Al2O3纳米颗粒的溶液中制备了微弧氧化涂层。利用扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对微弧氧化涂层的表面形貌、截面形貌、成分和晶体结构进行分析。利用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测试了涂层的耐腐蚀性能。结果 频率由0.5 kHz提升至20 kHz后,涂层表面放电孔洞面积由0.07~24.4 μm²降低至0.08~6.3 μm²,涂层的孔隙率由6.47%减小至3.35%。Al2O3纳米颗粒的添加使超高频涂层表面形成大量自封闭孔洞结构,进而进一步降低了涂层表面的孔径面积(0.1~ 4.63 μm²)和孔隙率(0.97%)。极化试验表明,提高频率至20 kHz,涂层的自腐蚀电流密度由4.7×10^‒6 A/cm²降低至4.7×10^‒7 A/cm² ,添加 Al2O3纳米颗粒,涂层的自腐蚀电流密度进一步降低至1.7×10^‒7 A/cm²,表明其耐蚀性能显著提高。阻抗谱显示,20 kHz-Al涂层具有最大的阻抗,说明该工艺可有效提高微弧氧化涂层的耐蚀性能。 结论 超高频可有效降低放电孔洞尺寸,提高微弧氧化涂层的致密性,改善涂层的耐腐蚀性能。超高频与Al2O3纳米粒子的协同作用使涂层表面形成自封闭孔洞结构,进一步提高微弧氧化涂层的致密性和耐腐蚀性能。     

镁合金微弧氧化复合膜研究进展

微弧氧化（MAO）表面处理技术常用于改善镁合金的特定性能,但MAO膜容易产生微孔和微裂纹从而降低镁合金的耐蚀性。为了提高镁合金微弧氧化膜的使用寿命,主要综述了国内外MAO工艺过程调节措施和MAO膜后处理技术的最新研究进展,重点介绍了近年来国内外镁合金MAO复合膜的研究热点。着重介绍了通过工艺过程调节提高镁合金MAO膜长期保护性能的几项措施：通过电参数和电源类型调节协同电解液成分调整提高MAO膜耐蚀性;通过加入电解液添加剂提高MAO电解液稳定性和电导率;利用具有自封孔作用的添加剂可以参与成膜的特点提高MAO膜致密性;通过复合工艺在MAO膜传统封孔后进一步封闭孔隙。此外,详细介绍了包括疏水涂层、化学镀、类金刚石涂层、生物膜涂层等复合膜工艺的研究进展,强调了复合膜不仅耐蚀性高而且具有功能化应用前景：超疏水复合膜对镁基底具有主动的腐蚀保护作用,超疏水膜协同MAO膜可以提高表面的疏水性;镀镍层致密无微孔且与MAO膜交错咬合能够改善镁MAO膜的导电性和耐蚀性;MAO涂层代替金属缓冲层能够提高类金刚石涂层和基体界面结合强度;生物复合涂层不仅耐蚀性高还具有促进细胞增殖和分化生物活性的作用。最后,基于镁...     

Effects of Al3+ concentration in hydrothermal solution on the microstructural and corrosion resistance properties of fabricated MgO ceramic layer on AZ31 magnesium alloy

Porous magnesium oxide (MgO) ceramic layers were prepared on AZ31 magnesium alloy via microarc oxidation (MAO) and sustained hydrothermal treatment at 90°C for 18 h in alkaline zinc nitrate solution with varying Al³⁺ concentrations. Increasing the Al³⁺ concentration advanced the formation of layered double hydroxide (LDH) films on the MgO ceramic layers, enabling the sealing of micropoles and cracks via in situ growing. Electrochemical and immersion test results indicated that the MAO/hydrothermal treatment-prepared LDH/MgO composite coatings achieved increased corrosion resistance than single MAO ceramic layers, due to the sealing effect and ion-exchange capacity of LDHs. Furthermore, as Al³⁺ concentration in hydrothermal solution increased, the anticorrosion properties of the composite coatings were enhanced. Concludingly, LDH/MgO composite coatings could provide augmented long-term anticorrosion protection for magnesium alloys compared with single MAO ceramic layers.     

镁合金微弧氧化技术及其膜的耐蚀性能

本文介绍了微弧氧化技术的几种成膜机理;论证了镁合金微弧氧化膜具有很好的耐蚀性能,且微弧氧化工艺比普通的阳极氧化工艺简单。同时,镁合金的微弧氧化膜层还具有耐磨性、电绝缘性等一些优良性能,这使得微孤氧化技术有广泛的应用前景。     

铝及其合金微弧氧化技术的研究与进展

微弧氧化是一种在Al、Mg、Ti等有色金属及其合金材料表面原位产生陶瓷层的表面强化技术。利用该技术可以在这些有色金属表面生成耐磨、耐蚀以及电绝缘性能优异的陶瓷层。本文介绍了铝及其合金微弧氧化的基本原理、工艺特点、微弧氧化陶瓷层的结构和性能特点，并展望了微弧氧化技术的应用前景和发展趋势。     

镁合金微弧氧化膜耐蚀性表征方法的对比研究

制备结构、性能相近的AZ91D镁合金微弧氧化膜,通过浸泡、点滴及电化学实验表征膜层的耐蚀性,并结合SEM分析膜层腐蚀前后的表面形貌。本研究中6种耐蚀性检测方法的结果均表明：AZ91D镁合金经微弧氧化处理后耐蚀性显著提高; 失重与增重现象的共存使浸泡实验不能准确评定微弧氧化膜层耐蚀性的优劣; 点滴实验可以较快较准确地反映膜层的耐蚀性,但采纳点滴液开始变色的时间点为评价依据更合适,且测试耐蚀性较好的膜层时,点滴液中硝酸的含量提高到标准中的至少两倍时,才能达到快速检测的目的; 循环伏安、Tafel 极化、开路电位和电化学阻抗谱4种电化学实验能反映诸如腐蚀电位、腐蚀电流密度、阻抗值等更多的信息,可以进一步研究膜层的耐蚀原因。膜层的耐蚀性除了与膜厚、化学成分有关外,还与微观结构膜层内部和表面的密切相关。     

Effect of TiO2 nanoparticles on the microstructure and corrosion behavior of MAO coatings on magnesium alloy

The microstructure and corrosion behavior of the micro‐arc oxidation (MAO) coatings modified by TiO₂ on AZ91 magnesium alloys were investigated by SEM, EDS, XRD, electrochemical analysis and drop test, respectively. The modified MAO coatings were consisted of not only MgAl₂O₄ and MgO, which usually could be found in MAO coatings on the AZ91 alloys, but also a small quantity of Ti. With increasing the contents of TiO₂ nanoparticles from 0 to 4.8 g/L in the electrolyte, the coatings thickness increased from 19 to 24 µm, and the color of the MAO coating changed from light gray to dark. The addition of TiO₂ could effectively decrease the number of the pores and improve the density of the coatings. The corrosion potential of the modified coatings positively shifted about 180 mV and the corrosion current density declined and the drop time increased. The mechanism of the corrosion resistances of the modified coatings lay in the fact that TiO₂ nanoparticles could increase the thickness and the density of the coatings on the AZ91 magnesium alloys.     

铝合金微弧氧化陶瓷涂层研究进展

简述了微弧氧化技术的基本原理和优点,着重介绍了实验参量,如电源模式、电解液组成、电压、频率、占空比、氧化时间、基材成分等对铝合金微弧氧化的影响,总结和分析了铝合金微弧氧化陶瓷涂层微观结构与性能的特点及其关系。最后,针对目前铝合金微弧氧化陶瓷涂层研究领域存在的问题,提出了今后的研究方向。     

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。