NiCr合金表面微弧氧化陶瓷膜的制備及性能研究.pdf

1、NiCr合金在口腔環(huán)境中會釋放出Ni離子，引起使用安全性問題；為了提高NiCr合金的耐腐蝕性能，降低Ni離子的析出量，本論文采用微弧氧化技術在NiCr合金表面制備了低Ni含量的Al2O3膜層。利用SEM、EDS、XRD方法對膜層的表面形貌、截面形貌、元素含量以及相組成進行了研究，通過拉伸試驗、電化學測試技術、Ni離子析出試驗分別研究了膜層的結合強度、耐腐蝕性能和膜層對Ni離子析出量的影響。
　　研究表明，在NaAlO2電解液中Na

2、AlO2濃度對微弧氧化膜層表面形貌影響較大；膜層表面 Ni元素含量為2~4at％；膜層主要以非晶態(tài)形式存在，含有少量的γ-Al2O3相組成，其衍射峰強度隨NaAlO2濃度的增加而增強。在NaAlO2-Na5P3O10電解液體系中Na5P3O10濃度對微弧氧化膜層表面形貌有較大影響；隨著反應時間的延長，膜層的表面微孔數量減少，孔徑增大；膜層的厚度隨著Na5P3O10濃度的增加、正向電壓的升高和反應時間的延長而增加；膜層表面Ni元素含量在4

3、~8at%；膜層主要由γ-Al2O3相組成，其衍射峰強度隨Na5P3O10濃度的增加、正向電壓的升高和反應時間的延長而增強。
　　在NaAlO2電解液中制備的膜層與基體的結合強度隨著NaAlO2濃度的增加而增大，最大為14.6MPa；在12.3g/L NaAlO2-1g/L Na5P3O10電解液體系中，正向電壓為380V，反應時間為30min，所得膜層與基體的結合強度為21.5MPa，過低或過高的Na5P3O10濃度、正向電壓，

4、加載負向電壓和過長的反應時間均使膜層與基體的結合強度降低。
　　微弧氧化膜層提高了NiCr合金的腐蝕電位，對腐蝕電流密度影響不大，能夠抑制Ni離子的釋放。在12.3g/L NaAlO2-1g/L Na5P3O10電解液體系中，正向電壓為380V，反應時間為30min，所得到的膜層與基體相比，其腐蝕電位提高了275mV，Ni離子析出量降低55%。過低或過高的 Na5P3O10濃度、正向電壓均使Ni離子的析出量增加；過長的反應時間使N