镁合金表面微弧氧化陶瓷膜的腐蚀失效机理

采用全浸和盐雾试验研究了镁合金两类微弧氧化膜层的耐蚀性,并根据它们在5%NaCl水溶液中浸泡不同时间的开路电位、表面形貌及交流阻抗谱的变化,分析了微弧氧化膜层的腐蚀失效机理.研究表明:磷酸盐系膜层和硅酸盐系膜层均可极大提高AZ91D合金的耐蚀性能,但硅酸盐系膜层的耐蚀性要优于磷酸盐系膜层的耐蚀性;微弧氧化膜层的腐蚀失效主要经历了4个阶段:溶液渗入多孔层的孔隙中;一些孔隙内被腐蚀产物所充满;微孔底部的阻挡层逐渐被腐蚀;阻挡层失效,腐蚀过程趋于稳定.     

镁合金微弧氧化陶瓷膜层研究进展

介绍了微弧氧化技术的基本原理,综述了镁合金微弧氧化陶瓷层的组织结构、生长规律及其性能,总结和分析了不同工艺参数,如电压、电流密度、频率、占空比、电解液的电导率、添加剂等对陶瓷层性能的影响规律,同时对当前镁合金微弧氧化的设备研究进行了介绍.提出了在微弧氧化技术研究开发时应注意的问题,即加强微弧氧化技术基础理论的研究,促进微弧氧化技术的工业化应用.     

镁合金微弧氧化深色陶瓷膜制备及耐蚀性研究

通过正交实验在AZ91镁合金表面制备出了深色陶瓷膜,并进一步研究了陶瓷膜的耐蚀性.利用XES对陶瓷膜成分进行分析,探讨陶瓷膜层显色的原因.结果表明,浓度比为55∶30∶4∶20的N1-N2-C-N3溶液中,采用恒压方式电压在350 V～450 V或恒流方式电流密度在1.2 A/dm2～2.4 A/dm2时,可制备出获理想的棕黄色、棕色、棕黑色陶瓷膜;棕色（400 V）和棕黄色（0.8 A/dm2）陶瓷膜腐蚀曲线相对较为平缓,耐蚀性最佳.     

镁合金微弧氧化工艺参数研究

镁合金是目前最轻的金属,它可以部分替代一些钢铁材料来实现材料的轻量化。而且镁合金具有比强度、比刚度较高,减震性、减噪性、加工性较好等优点,市场对它的需求量也越来越大。但是镁合金的电位很低,易与其他金属发生电偶腐蚀,利用微弧氧化可在镁合金表面制得一层综合性能较好、类似陶瓷层的一种膜层,可大大提高镁合金的耐蚀性、耐磨性及耐高温性,因此微弧氧化技术在镁合金表面处理上得到了较快发展。对此,首先介绍了微弧氧化机理的研究现状,总结了微弧氧化过程的几个主要阶段及其主要作用;其次,重点概述了影响镁合金微弧氧化陶瓷膜制备工艺的主要因素,特别是电参数、电解液及氧化时间等对膜层结构、形貌及性能的影响;最后提出目前镁合金微弧氧化工艺存在的几个主要问题,并对其解决办法及应用前景进行了展望。     

镁合金微弧氧化陶瓷膜的制备及耐蚀性能

利用微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面原位生成含有钙、磷元素的陶瓷膜层.用SEM、XRD、EDS等研究陶瓷膜微观形貌、相组成及元素含量,利用Tafel和EIS技术来评价陶瓷膜的腐蚀性能.结果表明,所制备的陶瓷膜层成功地引入了钙和磷元素,陶瓷膜层主要由Mg2SiO4和MgO相组成.增加钙盐浓度,可以使膜层内的钙元素含量增多,微孔增加并且出现了微裂纹.电化学测试表明陶瓷膜使得镁合金在0.9%NaCl生理盐水中的耐蚀性提高了1～2个数量级,当钙盐浓度为0.3 g/L时,陶瓷膜层的耐蚀性最好.     

铸造镁合金微弧氧化机理

研究了ＺＭ５铸造镁合金微弧氧化过程中心膜生长规律和膜的相结构及形貌特征,并探讨了氧化膜生长机理。在初始一段时间内,氧化膜向外生长速度大于向内生长速度。氧化膜达到一定 度后,工件外部尺寸不再增加,而氧化膜完全转向基体内部生长。氧化膜具有表面疏松层和致密层２层结构,在ＮａＡｌ２Ｏ３溶液中氧化时,前者由ＭｇＯ和ＭｇＡｌ２Ｏ４相组成,后者主要由ＭｇＯ疏松层中富集来自溶液的铝元素。     

镁合金微弧氧化研究进展

介绍了镁合金微弧氧化直流电源、交流电源、脉冲电源、多种电源的发展现状。同时对酸性、碱性电解液体系以及添加剂对微弧氧化的影响进行了分析。通过几个应用实例阐述了制约镁合金微弧氧化发展的主要因素,对镁合金微弧氧化技术的未来发展方向进行了展望。     

镁合金微弧氧化研究现状

综述了近年来国内外镁合金微弧氧化研究的进展和现状,介绍了电解液体系及电参数对镁合金微弧氧化陶瓷膜性能的影响,对今后镁合金微弧氧化的发展趋势进行了展望。     

镁合金微弧氧化陶瓷层形成及生长过程的研究

研究了MB8镁合金在硅酸盐溶液体系中微弧氧化陶瓷层形成及生长过程的形貌特征。结果表明：整个过程可分为3个阶段,即阳极沉积阶段、微弧阶段和局部弧光阶段。阳极沉积阶段是在阳极表面发生团絮氧化膜沉积与扩展的过程。微弧阶段是前期缺陷减少与消失并形成均匀膜层表面的过程,陶瓷层表面微孔孔径较小,膜层均匀致密。局部弧光阶段形成的放电微孔孔径较大,陶瓷层比较疏松。     

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。     

镁合金微弧氧化着色膜的制备工艺及其性能

用微弧氧化方法在AZ91D镁合金基体上获得不同颜色氧化膜陶瓷层,研究了电解液浓度、电流密度、处理时间对氧化膜的影响.结果表明:试样在加入以KMnO4为着色盐的硅酸盐体系电解液中,发现溶液浓度对颜色的改变影响最大,而相同溶液浓度的试样随反应时间或者电流密度的改变,颜色的变化趋势比较平稳.通过比较,发现在低浓度着色盐溶液、低电流密度条件下处理的膜层表面质量最好.     

镁合金微弧氧化膜层退除工艺

目的提出一种镁合金微弧氧化膜层的退除工艺,提高镁合金的二次利用率。方法以硝酸、氟化钾、柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及缓蚀剂为组分配制退膜液,设计正交试验,以退除速率、表面粗糙度作为评判标准,优化退膜液配方。分析退膜液中各组分的作用,研究退膜过程中退膜量与时间的关系,讨论膜层厚度与腐蚀率、表面粗糙度的关系。采用优化的退膜液对镁合金微弧氧化膜层进行退除,观察表面宏观及微观形貌。结果退膜液各组分针对退膜速率和退膜后镁合金基体表面粗糙度的极差由大到小均依次为:R硝酸R氟化钾R柠檬酸RSDBSR缓蚀剂。对退膜速率和表面粗糙度影响最大的是硝酸浓度,其次是氟化钾浓度,柠檬酸、SDBS及缓蚀剂浓度的影响最小。在整个退膜过程中,膜层退除量与退膜时间并不呈线性关系。退膜开始阶段及完成阶段,膜层退除量大,退膜速率高;退膜中期,膜层退除量与退膜时间基本呈线性关系,且退膜速率小于初始退膜速率。XRD分析显示,退膜后的镁合金表面无残余腐蚀产物。二次微弧氧化膜层的SEM图像显示,微孔结构致密,分布均匀,与一次微弧氧化的膜层无明显差别。结论镁合金微弧氧化膜层退除液的最佳配方为:硝酸90 m L/L,柠檬酸8 g/L,氟化钾35g/L,十二烷基苯磺酸钠5 g/L,缓蚀剂6.5 g/L。该退膜液退膜效果良好,对镁合金基体损伤小,退膜速率快,成本低廉,可用于不合格镁合金零部件微弧氧化膜层的多次退除返修。     

镁合金微弧氧化涂层的摩擦学性能研究

利用扫描电镜分析了AZ91D镁合金微弧氧化膜的组织形貌,对氧化膜硬度及摩擦学行为进行了研究。结果表明:微弧氧化膜能显著提高镁合金基体的硬度和抗磨性能,但其摩擦系数较镁合金基体高。涂层厚度对涂层的减摩性能影响较小,但对其抗磨性能影响较大,并存在提高抗磨性能的最佳涂层厚度。涂层的磨损机制主要是磨粒磨损和剥层磨损。     

镁合金微弧氧化及后续涂装耐蚀性电化学分析

采用IM6e型电化学工作站,对MB8镁合金微弧氧化及封孔涂装后试样进行电化学I/E极化曲线和Tafel斜率分析.结果表明:各种封孔工艺都能不同程度地提高微弧氧化陶瓷层的耐蚀性,其中电泳涂装降低腐蚀电流1个数量级,是良好的封孔工艺:采用水煮+有机树脂多种封孔工艺综合处理降低陶瓷层腐蚀电流2个数量级,耐蚀性最好.     

AZ91D镁合金微弧氧化膜的制备工艺研究

在NaAlO_2电解液体系中,采用自制微弧氧化成套设备对AZ91D镁合金进行微弧氧化。采用5因素4水平正交设计试验法,以膜层厚度和耐蚀性为指标,综合考察了各因素对膜层结构和性能的影响,确定最佳工艺条件为20g/L NaAlO_2,7g/L Na_2B_4O_7,频率500Hz,正占空比20%,氧化时间30min。对该工艺下制备的微弧氧化膜层进行SEM、XRD分析,膜层含有较多的NaAlO_2、MgO和Al_2O_3晶体相;相对基体而言,微弧氧化膜层耐蚀性提高2~3个数量级。动电位极化曲线及电化学交流阻抗测试进一步表明,AZ91D镁合金微弧氧化后,其耐蚀性明显提高。     

电参数对镁合金微弧氧化膜层生长的影响及耐蚀性研究

利用微弧氧化技术对AZ91D镁合金在硅酸盐和锆盐溶液中进行表面陶瓷化处理,发现电参数对膜层厚度有很大影响。并采用IM6e型电化学工作站,对微弧氧化镁合金进行电位极化曲线测量。通过电化学测量对微弧氧化镁合金的腐蚀行为进行分析。用处理好的镁合金进行腐蚀实验,用失重法和极化法测试其耐蚀性,发现电解液中锆元素会大大提高膜层的耐蚀性。同时通过XRD分析发现硅酸盐电解液中制备的陶瓷膜主要由Mg2SiO4、MgO和MgF2等相组成,锆盐电解液中制备的陶瓷膜主要由MgO、MgF2和ZrO2相组成。     

铸造铝合金表面微弧氧化膜的特性研究

在电解液中添加不同含量的Li2SO4,在铸造铝合金表面制得微弧氧化陶瓷层。采用SEM、XRD和EDS等分析陶瓷层表面形貌及物相组成。结果表明,随着电解液中Li2SO4加入量的增加,微弧氧化膜厚度增加,膜层表面变得粗糙。微弧氧化膜主要是由α-Al2O3、γ-Al2O3、莫来石和非晶相组成。     

AZ91镁合金不同厚度微弧氧化膜层耐蚀性能研究

在铝酸盐体系溶液中对AZ91镁合金进行微弧氧化处理,用扫描电镜对所得不同厚度的微弧氧化膜层形貌进行观察;通过盐雾试验进行耐腐蚀性能测试;用X射线衍射仪进行膜层成分分析.结果表明:镁合金微弧氧化膜层在初期膜层表面平整,微孔尺寸小、密度大、分布均匀,随着膜厚增加膜层致密性提高,微孔数量减少,但表面粗糙度增加,耐蚀性能随膜厚的增加呈现先增加后降低的变化规律,膜厚在20～30 μm时膜层具有较好的耐蚀性,膜层主要由MgAl2O4和MgO两相组成.     

微弧氧化膜层表面化学镀Ni-P合金工艺研究

研究了镁合金微弧氧化后化学镀Ni-P合金层的工艺、镀层的结构,结果表明：化学镀得到的镍层具有很强的化学活性,对微弧氧化膜层可以起到封孔作用,镀液所及的地方都能被镍层覆盖。微弧氧化膜的耐酸蚀能力得到很大提高。     

铝合金表面微弧氧化陶瓷层摩擦学性能的研究

利用微弧氧化技术在以硅酸钠为主要溶质，配以辅助添加剂Na2W04、KOH、Na2EDTA的电解液中，在LY12铝合金表面原位生长陶瓷层。用WTM-IE型球-盘磨损实验机对试样的摩擦学性能进行了研究。并用SEM、XRD分析了微弧氧化陶瓷层的表面形貌和相结构。结果表明：铝合金在电流密度10A／din2，电解液温度40～60℃，处理时间10～60min条件下，可以原位形成均匀致密的表面陶瓷改性层。微弧氧化处理后的试样在干摩擦小滑动距离下表现出良好的耐磨性能。