鎂合金微弧氧化陶瓷層粘接性能的研究.pdf

1、微弧氧化是提高鎂合金防腐耐磨性能的一種行之有效的表面處理方法,粘接技術(shù)可以避免鎂合金在鉚接、焊接及螺紋連接等過(guò)程中因破壞表面保護(hù)膜層而產(chǎn)生的電偶腐蝕現(xiàn)象。鎂合金微弧氧化陶瓷層的表面狀態(tài)是影響陶瓷層/膠粘劑結(jié)合強(qiáng)度的重要因素,本文分別討論了電流密度、頻率、占空比以及氧化時(shí)間對(duì)陶瓷層/膠粘劑結(jié)合強(qiáng)度的影響。通過(guò)拉伸剪切試驗(yàn)測(cè)試陶瓷層/膠粘劑的結(jié)合強(qiáng)度,借助靜滴接觸角/界面張力測(cè)量?jī)x、傅里葉紅外光譜測(cè)試儀(FT-IR)檢測(cè)膠粘劑的官能團(tuán)和潤(rùn)濕

2、性,利用粗糙度測(cè)試儀、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線光電子能譜儀(XPS)分別研究陶瓷層的粗糙度、表面形貌、粘接試樣的截面和斷裂面形貌以及粘接界面化學(xué)結(jié)合狀態(tài)的變化。結(jié)果表明：機(jī)械結(jié)合力是鎂合金微弧氧化陶瓷層與膠粘劑界面粘接力的主要組成,隨著陶瓷層粗糙度和表面微孔孔徑的增大,陶瓷層/膠粘劑界面摩擦力增強(qiáng),滲入陶瓷層表面微孔的膠粘劑量增多,形成的機(jī)械結(jié)合力增強(qiáng),從而引起陶瓷層/膠粘劑結(jié)合強(qiáng)度的提高。當(dāng)其它工藝參數(shù)保持不變時(shí),隨著電流密度

3、的升高,陶瓷層粗糙度和表面微孔孔徑增大,陶瓷層/膠粘劑的結(jié)合強(qiáng)度增強(qiáng)；隨著頻率的增大,陶瓷層粗糙度增大,表面微孔孔徑變化不明顯,陶瓷層/膠粘劑結(jié)合強(qiáng)度的增強(qiáng)不顯著；提高占空比,陶瓷層粗糙度和表面微孔孔徑減小,陶瓷層/膠粘劑結(jié)合強(qiáng)度下降；氧化時(shí)間的延長(zhǎng)有利于陶瓷層/膠粘劑結(jié)合強(qiáng)度的提高。然而,當(dāng)粗糙度和微孔孔徑超過(guò)一定值時(shí)(粗糙度0.5-0.8μm,微孔孔徑4～5μm),拉剪強(qiáng)度隨工藝參數(shù)變化的趨勢(shì)變得緩慢。本研究中,與機(jī)械打磨、鉬酸鹽化