AZ91D鎂合金微弧氧化新工藝的研究.pdf

1、鎂及鎂合金是目前所使用的最輕的結(jié)構(gòu)材料，對環(huán)境的污染小且再回收性能良好，對于建設(shè)資源節(jié)約型社會和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有重要的意義。但是鎂及鎂合金的耐腐蝕性能非常差，尤其是在含有氯離子的環(huán)境中應(yīng)用受到限制。因此想要延長鎂及鎂合金的使用壽命和擴大其應(yīng)用范圍就必須解決耐腐蝕性差的問題。
　　 本文在AZ91D鎂合金表面應(yīng)用微弧氧化原位生長陶瓷膜層，對硅酸鹽-鎢酸鹽復(fù)合體系電解液、正向電流及氧化時間進行了優(yōu)化。用掃描電鏡(SEM)和X射線衍射

2、(XRD)檢測膜層的表面形貌、截面形貌及相結(jié)構(gòu)；用電化學(xué)腐蝕儀測試膜層的耐腐蝕性能；用球盤磨損儀測試膜層的耐磨性能。在最優(yōu)的工藝參數(shù)下的復(fù)合體系電解液加入Al2O3膠體對膜層表面進行封口處理，研究Al2O3膠體對陶瓷膜層微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響。
　　 研究表明，微弧氧化過程基本分為三個階段，即普通陽極氧化、微弧氧化和局部火花放電。膜層的表面是由數(shù)目眾多的微孔組成，加入Al2O3膠體后膜層表面孔洞的數(shù)目顯著減少。隨著正向電流的加大，

3、孔洞的直徑增大，膜層的厚度快速增加后略微減少。隨著氧化時間的延長，表面粗糙度增加，孔洞變大，膜層的厚度增加。陶瓷層主要由MgO、MgSiO3、Mg2SiO4、MgWO4相組成，加入Al2O3膠體后增加了Al2O3相。經(jīng)微弧氧化處理后的試樣耐腐蝕性和耐磨性顯著提高，當(dāng)正向電流為0.25A、氧化時間為15min時膜層具有最低的腐蝕速度和最小的比磨損率；加入Al2O3膠體后，由于形成了特殊的陶瓷層，使膜層的腐蝕速度較之前顯著降低，進一步提高了