LY12合金噴射式微弧氧化涂層制備及腐蝕性能.pdf

1、本文以飛機(jī)表面腐蝕損傷修復(fù)為背景，設(shè)計制作了可用于外場修復(fù)用的噴射式微弧氧化裝置，以飛機(jī)蒙皮用LY12鋁合金為材料，在硅酸鹽電解液體系中制備了微弧氧化陶瓷涂層。詳細(xì)探討了噴射式微弧氧化和傳統(tǒng)浸入式微弧氧化涂層在生長速度，電流密度和表面形貌上的差別。研究了噴射式微弧氧化涂層用于大面積損傷修復(fù)時涂層交疊過渡區(qū)的表面形貌及不同工藝下涂層交疊區(qū)生長情況，研究了修復(fù)實施中陽極放置角度對噴射式微弧氧化放電及涂層生長的影響。為了進(jìn)一步提高涂層耐腐蝕性

2、能，探討了兩種封孔工藝對涂層腐蝕性能的影響。采用XRD、SEM和EDS等分析方法研究了涂層的物相組成和表面形貌；采用極化曲線、交流阻抗、EXCO溶液浸泡和中性鹽霧腐蝕試驗系統(tǒng)表征了涂層的耐腐蝕性能。
　　結(jié)果表明：噴射式微弧氧化涂層組織結(jié)構(gòu)與浸入式涂層相似。涂層的表面與截面組織觀察以及電化學(xué)阻抗擬合均可證實，涂層分為內(nèi)外兩層，包括致密阻擋內(nèi)層與疏松多孔外層。涂層物相以γ-Al2O3為主，含有少量非晶相。噴射式微弧氧化涂層生長速度低

3、于浸入式微弧氧化，但噴射式微弧氧化涂層表面微孔數(shù)量和孔徑大小均低于同等條件下浸入式微弧氧化涂層。使用噴射－移動式微弧氧化所產(chǎn)生的涂層交疊區(qū)表面及截面形貌表明交疊區(qū)過渡良好，無粗大微孔和明顯缺陷產(chǎn)生，保證了噴射式微弧氧化工藝在外場修復(fù)大面積區(qū)域應(yīng)用的可行性。
　　不同氧化時間極化曲線表明，噴射式微弧氧化30min涂層耐腐蝕性能最好，其腐蝕電位比基體提高了0.6V，其腐蝕電流密度比基體降低了4個數(shù)量級。浸入式微弧氧化20min涂層耐腐

4、蝕性能最好，其腐蝕電位比基體提高了0.3V，其腐蝕電流密度比基體降低了5個數(shù)量級。涂層交流阻抗譜Nyquist圖有兩個容抗弧，對應(yīng)Bode圖有兩個時間參數(shù)，分別為疏松外層和致密內(nèi)層的貢獻(xiàn)。EXCO溶液浸泡96h試驗結(jié)果表明鋁合金基體已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重剝蝕，微弧氧化試樣僅發(fā)生點(diǎn)蝕。中性鹽霧試驗結(jié)果表明鋁合金基體120h后發(fā)生全面點(diǎn)蝕，微弧氧化30min以上試樣耐鹽霧腐蝕960h無點(diǎn)蝕發(fā)生，表現(xiàn)出良好的耐腐蝕性能。對微弧氧化涂層實施表面封孔處理可