铝合金、镁合金微弧氧化功能陶瓷膜的研究进展

综述铝合金、镁合金微弧氧化功能陶瓷膜的研究现状.对铝合金、镁合金微弧氧化法制备装饰、耐磨、耐蚀、润滑和生物功能陶瓷膜等原理、特点和工艺进展进行了概述,并分析了微弧氧化技术制备功能陶瓷膜的研究进展.     

稀土盐添加剂在镁合金微弧氧化中的应用研究

向镁合金微弧氧化的电解液中直接添加稀土盐,降低了微弧氧化处理过程的能耗、改善了镁合金微弧氧化膜层的表观质量。通过扫描电子显微镜及金相显微镜照片显示,膜层的厚度有大幅度的增加,表面的孔道有所减少;电化学检测得出的开路电压、极化曲线等结果,均显示了稀土盐的添加提高了膜层的耐蚀性能。     

镁合金黑色化学氧化工艺的探讨

1 前言 镁合金具有密度低,比强度、比刚度和比弹性模量高等特性,同时,还有很好的铸造性能和切削加工性能,特别适合于大型、薄型的箱体、框架、壁架和汽车车身等零部件的制造[1,2].但镁合金耐蚀能力很差,需进行氧化作为零件机械加工过程中工序间的防锈措施.我校自行设计并研制成功的小型航空发动机,其中,发动机机匣、后盖系镁合金(牌号ZM5)铸造而成,根据工艺要求需进行黑色化学氧化处理,但现有化学氧化技术尚无一种发黑处理能较全面满足膜层性能和工艺的各种要求[3].本文就镁合金黑色化学氧化工艺进行探讨,提出合理的工艺配方.     

3种溶液体系中镁合金微弧氧化研究第一部分——氧化膜的相组成及其耐蚀性

利用直流脉冲方法在3种溶液体系中于AZ91D镁合金表面制得了微弧氧化陶瓷膜,分析了各膜层的厚度、显微硬度、相组成和耐蚀性能。结果表明,不同体系中的膜层增厚速率不同,形成膜层的相关成分也不同。通过比较微弧氧化前后镁合金的动电位极化曲线和交流阻抗发现,处理后的AZ91D镁合金的耐蚀性得到了明显改善。     

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.     

三乙醇胺在镁合金阳极氧化中的作用

在由KOH、Na₂SiO₃、Na₂B₄O₇ 和三乙醇胺等组成的电解液中,以恒电流方式对AZ91D镁合金进行阳极氧化处理,并研究了三乙醇胺浓度对AZ91D镁合金阳极氧化膜层性能的影响规律。利用电压-时间曲线,全浸腐蚀实验、动电势极化曲线和扫描电镜（SEM）等方法检测和观察阳极氧化膜层的性能和表面形貌。实验结果表明：三乙醇胺可以有效抑制火花放电,增加膜层的厚度,使表面孔隙变小,提高表面光洁度;当三乙醇胺浓度为30 g•dm^-3时,膜层耐蚀性能最好;在阳极氧化过程中,三乙醇胺化学吸附于镁合金表面,从而改变微弧氧化过程中氧气气泡在镁合金表面的吸附强度和氧气气泡的大小,降低了微弧氧化陶瓷层孔隙率,提高了阳极氧化膜的致密性和耐蚀性。     

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。     

Ti75钛合金微弧氧化膜的制备及性能

在含硅酸钠10g/L、六偏磷酸钠2g/L、柠檬酸钠2g/L和添加剂4g/L的电解液中,以微弧氧化技术在Ti75钛合金的表面成功制备了微弧氧化膜。采用涡流测厚仪、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计等手段研究了微弧氧化电压和时间对钛合金微弧氧化膜厚度的影响,分析了氧化膜层的表面形貌、组成、硬度、耐蚀性能及高温性能。结果表明,微弧氧化膜层主要由金红石型和锐钛矿型二氧化钛组成。氧化电压升高,膜层厚度增加;氧化时间延长,初期膜层厚度增加明显,20min后膜厚增加减缓。经微弧氧化处理后,钛合金的硬度、耐蚀性能和高温抗氧化性能均得到了明显改善。     

镁合金微弧氧化技术的研发途径与应用前景

为拓宽镁合金的应用领域,通过微弧氧化技术改善镁合金的表面性能。简要介绍了镁合金微弧氧化技术存在的问题,重点分析了研发途径。同时,展望了镁合金微弧氧化技术的应用前景。     

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。     

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.     

镁合金表面防护处理技术的研究现状与前景展望

镁合金因其具有优良的性能而日益受到重视,但是镁合金耐腐蚀性较差限制了它的应用。综述了镁合金环保型防护处理技术,包括化学氧化处理、阳极氧化、微弧氧化、金属镀层等技术,分析了镁合金表面防腐处理技术的发展趋势。     

AZ31B镁合金微弧氧化膜复合封孔工艺的研究

对AZ31B镁合金微弧氧化膜复合封孔工艺进行了研究。采用扫描电子显微镜观察了微弧氧化膜的表面形貌,采用X射线衍射仪分析了微弧氧化膜的结构,并采用电化学工作站测试了微弧氧化膜的极化曲线。通过实验得到最佳的微弧氧化电参数为:电流密度3 A/dm²,脉宽100μs,频率800～1 100 Hz。另外,采用质量分数为10%的硅烷溶液-质量浓度为20 g/L的PTFE悬浮液进行复合封孔后,得到的微弧氧化膜的耐蚀性好。     

汽车用7075铝合金微弧氧化工艺的研究

采用微弧氧化工艺对汽车用7075铝合金进行处理,生成氧化铝陶瓷膜。微弧氧化初期,随着微弧氧化时间的延长,致密层增厚,微弧氧化膜的硬度和耐蚀性显著提高;当微弧氧化时间大于100min时,由于致密层难以击穿,表面的疏松层导致微弧氧化膜的硬度增加缓慢,耐蚀性下降。微弧氧化时间为100min时制备的微弧氧化膜具有较高的硬度和最佳的耐蚀性。     

铈对镁合金微弧氧化膜微观结构和耐蚀性的影响

利用扫描电镜、电化学工作站等,研究了不同铈盐添加方法对ZE10镁合金在由硅酸钠14 g/L、氟化钠14g/L、氢氧化钠2 g/L、甘油5mL/L组成的溶液中,于电压300 V、脉冲频率1 kHz、占空比15％的条件下微弧氧化20 min所得微弧氧化膜厚度、形貌和耐蚀性的影响.结果表明,先进行铈盐转化处理再微弧氧化和在电...     

Effect of Fe3+ and F− on black micro-arc oxidation ceramic coating of magnesium alloy

This study focuses on a black micro-arc oxidation ceramic coating prepared on the surface of magnesium alloy by the technology of micro-arc oxidation in the electrolyte containing F^– and Fe³⁺ as well as its mechanism of F^– and Fe³⁺. It needs coatings to experience detail analyses on their thickness, roughness, corrosion resistance, thermal control property, valence states of elements, phase composition, and morphology of coatings, respectively, through coating thickness gauge, roughness tester, electrochemical workstation, AE radiometer, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Results showed that with the help of F^– in electrolyte, Fe³⁺ can be complexed and MgF₂ can be obtained in the coating, which reduces the pores on the surface of micro-arc oxidation coating. In addition, Fe³⁺ in the electrolyte contributes to the preparation of Fe₂O₃ and Fe₃O₄ in the coating, which can blacken the surface of the coating. Both F^– and Fe³⁺ benefit to improve the corrosion resistance and thermal control performance of micro-arc oxidation coating. There is higher iron oxide in the outer layer but higher fluoride in the inner layer of the coating.