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(huì)釋放出Ni離子，引起使用安全性問(wèn)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(shù)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(duì)膜層的表面形貌、截面形貌、元素含量以及相組成進(jìn)行了研究，通過(guò)拉伸試驗(yàn)、電化學(xué)測(cè)試技術(shù)、Ni離子析出試驗(yàn)分別研究了膜層的結(jié)合強(qiáng)度、耐腐蝕性能和膜層對(duì)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(duì)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(qiáng)度隨NaAlO2濃度的增加而增強(qiáng)。在NaAlO2-Na5P3O10電解液體系中Na5P3O10濃度對(duì)微弧氧化膜層表面形貌有較大影響；隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，膜層的表面微孔數(shù)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(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)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(qiáng)度隨Na5P3O10濃度的增加、正向電壓的升高和反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng)。
　　在NaAlO2電解液中制備的膜層與基體的結(jié)合強(qiáng)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(yīng)時(shí)間為30min，所得膜層與基體的結(jié)合強(qiáng)度為21.5MPa，過(guò)低或過(guò)高的Na5P3O10濃度、正向電壓，

4、加載負(fù)向電壓和過(guò)長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間均使膜層與基體的結(jié)合強(qiáng)度降低。
　　微弧氧化膜層提高了NiCr合金的腐蝕電位，對(duì)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(yīng)時(shí)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(guò)低或過(guò)高的 Na5P3O10濃度、正向電壓均使Ni離子的析出量增加；過(guò)長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間使N