az91d镁合金微弧氧化电解液寿命的研究

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1、硕上学何论文摘要镁合金微弧氧化技术是通过电解液中的高压放电作用，使镁合金表面形成硬质陶瓷膜层的一种新工艺，所形成的陶瓷膜层具有硬度高、绝缘性和耐蚀性好、与基体结合力强的优点，是一种极具发展前途的镁合金表面处理技术。本文在硅酸盐体系中，探索了AZ91D镁合金微弧氧化电解液的使用寿命问题。首先研究了试验次数对微弧氧化起弧电压和终止电压、电解液电导率、电解液离子浓度以及膜层微观结构和性能的影响，并通过对电解液的分析研究，探讨电解液老化的原因。利用TT260数字式涂层测厚仪、JSM．6700F扫描电子显微镜和220

2、6型表面粗糙度测量仪等研究了膜层的微观结构，并利用化学分析的方法研究了电解液离子浓度的变化。在微弧氧化过程中，阳极的镁合金溶解到电解液中，和电解液中的元素反应生成沉淀物，且大部分为胶体沉淀。采用交流脉冲电源会使阴极不锈钢溶解到电解液中生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀亦为胶体沉淀。胶体沉淀的生成使电解液的粘度增大，离子扩散变慢，导致电解液电导率下降。随着试验次数的增加，电解液电导率逐渐减小，则电解液的电阻越大，作用在电解液中的电压越大，起弧电压随之增大。电导率逐渐下降，分配在试样上的电压也逐渐变小，发生击穿瞬间

3、的能量越小，使得放电通道凝固后留下的微孔孔径越来越小，但孔的数量增多。由于微弧氧化膜层表面熔融物颗粒减小，孔洞减小的缘故，使膜层表面的粗糙度减小，但由于后期膜层的外观质量明显下降，而导致膜层表面粗糙度急剧增大。膜层的耐蚀性开始在一个稳定的范围内波动而后下降。在电解液失效前，膜层的厚度和致密度基本不受影响，且厚度和致密度成正比。膜层的成分不受试验次数的影响，主要由Mgo，Mgsi03，M97F2(si04)3相组成。过滤沉淀后，可以提高膜层的氧化速度，延长电解液的使用寿命。沉淀对电解液电导率有影响，过滤后电解

4、液的电导率值比过滤前电解液的电导率有所增加，比最开始电解液的电导率低。同时，起弧电压也有所下降。氢氧根离子浓度增大，氢氧根离子浓度的大小对成膜及膜层的性能有重要的影响。关键词：AZ91D镁合金；微弧氧化；膜层性能；电解液老化；沉淀；离子浓度Az91D镁合会微弧氧化电解液寿命的研究AbstractMicro·arcoxidation(MAO)ofmagnesiumalloysisaplasmadischargethatoccursatthemetal／electrolyteinterfacewhentheap

5、pliedvoltageexceedsacertaincriticalbreakdownValue．Theprocessproducesthick，hardandwell-adheredceramic-likecoatingstobeobtainedwithhighcorrosionresistance，thermalstabilityanddielectricproperties．Therefore，MA0isoneofthemostprospectivemethodsofsurfacetreatment

6、formagnesiumanditsalloys．SerVicelifeofelectrolyteofmicro吨rcoxidationonAZ91Dmagnesiumalloyinsilicatesolutionswereprobedinto．First，eff．ectofexperimentperiodicityonstartVoltage，finalVoltage，conductiVityandconcentrationofelectrolyte，microstmctureandpropeniesof

7、micro-arcoxidationcoatingwerestudied，andthereasonofelectrolyteagingwasdiscussedbyanalysiselectrolyte．Themicrostructuresofmicro—arcoxidationcoatingwerestudiedbymeansofTT260digitalcoatingthicknessgauge，JSM-6700Fscanningelectronmicroscope(SEM)and2206surfacero

8、u曲nessmeasuringinstrument．Concentrationsofelectrolytewerestudiedbymeansofanalyticalchemistry．MagnesiumalloyofanodedissolVeintoelectrolyteandreactwithelementintheelec仃olyte，thereactantisamorphousprecipitatemos