鎂合金微弧氧化工藝及機(jī)理研究.pdf

1、本文成功地開(kāi)發(fā)出一種綠色環(huán)保型鎂及鎂合金微弧氧化電解質(zhì)溶液配方及其工藝。該配方不含鉻、磷及其它對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康有毒害的組分，卻能顯著提高鎂及其合金以耐蝕性為主的表面綜合防護(hù)性能。在此基礎(chǔ)之上，論文針對(duì)直流和脈沖兩種不同電源模式，系統(tǒng)地研究了各因素對(duì)鎂微弧氧化成膜過(guò)程及所形成的陶瓷層性能的影響，并對(duì)微弧氧化成膜機(jī)理進(jìn)行了探討。 通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得出了能制得性能優(yōu)異的陶瓷層的工藝條件，研究過(guò)程中借助掃描電鏡觀察、X射線(xiàn)衍射等分析方法

2、，觀察了陶瓷層的形貌、結(jié)構(gòu)，并測(cè)定了陶瓷層的物相；借助動(dòng)電位掃描、點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)、浸泡腐蝕實(shí)驗(yàn)、交流阻抗解析、結(jié)合力測(cè)試等檢測(cè)手段對(duì)不同實(shí)驗(yàn)條件下制備的陶瓷層的耐蝕性能、結(jié)合性能等性能進(jìn)行了測(cè)試分析。得出以下結(jié)論： 1．鎂及鎂合金綠色環(huán)保型微弧氧化電解質(zhì)溶液最佳配方為：NaOH 30g·L<'-1>，NaAlO<,2> 45 g·L<'-1>，添加劑A 2 g·L<'-1>，添加劑B 2 g2·L<'-1>，添加劑C 2 g·L<'-

3、1>。 2．在AZ31D直流微弧氧化過(guò)程中，電解質(zhì)溶液中鋁鹽濃度和電流密度是鎂合金微弧氧化陶瓷層性能的重要影響因素；在最佳工藝條件下處理30min，得到厚度為30.61μm的微弧氧化膜，膜層主要由MgO，MgAl<,2>O<,4>，Al<,2>O<,3>，MgSiO<,3>組成。 3．在AZ3 1D脈沖微弧氧化工藝條件下處理30min，得到厚度為23.0μm的微弧氧化膜，膜層的組成相為MgO，MgAl<,2>O<,4>，

4、Al<,2>O<,3>，MgSiO<,3>。參數(shù)的控制對(duì)陶瓷層的生長(zhǎng)速度和耐蝕性起重要作用，通過(guò)控制不同生長(zhǎng)階段的參數(shù)大小可以得到致密性高、耐蝕性好的微弧氧化陶瓷層。 4．AZ3 1D直流微弧氧化與脈沖微弧氧化處理均能大幅度提高AZ3 1D的耐蝕性，且脈沖微弧氧化膜的耐蝕性?xún)?yōu)于直流微弧氧化膜的耐蝕性：AZ3 1D直流微弧氧化膜的腐蝕電流密度比原始試樣的腐蝕電流密度降低三個(gè)數(shù)量級(jí)，AZ3 1D脈沖微弧氧化膜的腐蝕電流密度比原始試樣