鎂合金微弧氧化-SiO2溶膠復(fù)合處理膜層的制備及耐蝕性研究.pdf

1、采用有機(jī)醇鹽水解法制備了SiO2溶膠,利用浸漬-提拉制膜技術(shù)在AZ31B鎂合金微弧氧化陶瓷層表面制備SiO2無(wú)機(jī)膜層,研究微弧氧化-SiO2復(fù)合膜層的組織結(jié)構(gòu)、結(jié)合機(jī)制和耐蝕性。借助傅立葉紅外光譜(FT-IR)分析SiO2溶膠的結(jié)構(gòu)組成；使用渦流測(cè)厚儀與表面粗糙度測(cè)量?jī)x分別測(cè)量陶瓷層與復(fù)合膜層的厚度和表面粗糙度；采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察陶瓷層和復(fù)合膜層的表面和截面形貌；通過(guò)能譜(EDS)和X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)分析了陶瓷層和

2、復(fù)合膜層表面元素組成及化學(xué)結(jié)合狀態(tài)的變化；采用浸泡試驗(yàn)、中性鹽霧試驗(yàn)和電化學(xué)測(cè)試對(duì)比分析了微弧氧化處理與復(fù)合處理鎂合金試樣的耐蝕性。最后探討了陶瓷層的厚度和表面形貌對(duì)復(fù)合膜層結(jié)構(gòu)以及耐蝕性的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：以正硅酸乙酯和水為原料,無(wú)水乙醇為溶劑,濃鹽酸為催化劑,可制備均勻、透明的溶膠,其含有SiO2膠粒。根據(jù)復(fù)合膜層的微觀結(jié)構(gòu)分析,SiO2膠?？蛇M(jìn)入陶瓷層表面微孔并填充孔洞,形成有效的封孔,同時(shí)溶膠在陶瓷層表面形成均勻的SiO2

3、膜層,且水與正硅酸乙酯的比例顯著影響SiO2層的質(zhì)量。復(fù)合膜層間的結(jié)合方式以物理結(jié)合為主,表現(xiàn)為分子間作用力與機(jī)械咬合力。鎂合金試樣表面復(fù)合膜層的腐蝕電流密度與陶瓷層相比降低了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。浸泡試驗(yàn)中,較微弧氧化處理鎂合金試樣的腐蝕失重量10.32g/m2,復(fù)合處理鎂合金試樣可降低至3.12g/m2。鎂合金微弧氧化-SiO2復(fù)合膜層耐蝕性的提高依賴(lài)于SiO2膠粒填充微孔以及在陶瓷層表面形成的阻擋層,這兩者的共同作用減緩了腐蝕介質(zhì)向陶瓷層內(nèi)