镁合金微弧氧化陶瓷膜层性能研究进展

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1、镁合金微弧氧化陶瓷膜层性能研究进展2009年11月电镀与精饰第3l卷第l1期(总200期).l7?文章编号:1001.3849(2009)11—0017—05镁合金微弧氧化陶瓷膜层性能研究进展高宁宁,王亚伟,胡会利(1.哈尔滨工业大学(威海)应用化学系,山东威海264209;2.沈阳飞机工业集团工艺研究所,辽宁沈阳110034)摘要:镁合金微弧氧化陶瓷膜具有较好的耐蚀性和机械性能.综述了镁合金微弧氧化膜耐蚀性,硬度,摩擦磨损和拉伸性能等的最新研究进展,归纳了电解液成分和工艺参数对陶瓷膜耐蚀性和机械性能的影响.概括了镁合金微弧氧化处理技术的不足之处.关键词:镁合金;微弧氧

2、化;耐蚀性;机械性能中图分类号:TG174.45文献标识码:AProgressonPropertiesResearchofMicroarcOxidationCeramicCoatingsonMagnesiumAlloyGAONing—ning,WANGYa—wei,HUHui—li(1.AppliedChemistryDepartmentofHarbin[nstituteofTechnologyatWeihai,Weihai264209,China;2.TechnologicalInstituteofShenyangAircraftCorporation,Shenyan

3、g110034,China)Abstract:Microarcoxidationceramiccoatingsonmagnesiumalloyareofhighcorrosionresistanceandgoodmechanicalproperties.Recentadvanceontheresearchoftheceramiccoatingproperties,suchascorrosionresistance,hardness,friction,wearandtensilepropertieswerereviewedinthisarticle.Theeffectso

4、felectrolytecompositionsandprocessparametersontheanticorrosionandmechanicalpropertiesofthecoatingsweresummarized.Thedisadvantagesofmicroarcoxidationtechniqueformagnesiumalloywerepointedout.Keywords:magnesiumalloy;microarcoxidation;corrosionresistance;mechanicalproperty引言众所周知,镁合金是实际应用中最轻的

5、结构材料,具有高比强度,高比刚度和高比弹性模量,且镁资源储量丰富,镁合金产品可回收再利用,其应用范围日渐广泛.但是,由于镁合金的耐蚀性和机械性能均较差,在一定程度上限制了镁合金的应用.改进镁合金性能的最有效途径就是对其进行表面处理,包括电镀,化学转化膜或阳极氧化等.近年来,人们又开发了一种基于传统阳极氧化的新表面处理技术——微弧氧化,将镁合金置于特殊的电解液中,利用电化学方法,使其表面产生微小火花放电斑点,在热化学,等离子体和电化学的共同作用下,在材料表面原位生长一层陶瓷质的氧化膜.由于微弧氧化技术能显着提高镁合金的耐蚀性,并且赋予镁合金较高的硬度,抗摩擦磨损和拉伸性能

6、,收稿日期:2009—04—27修回日期:2009—06—05作者简介:高宁宁(1985一),男,河北张家口人,哈尔滨工业大学(威海)应用化学系硕士研究生?18?Nov.2009Vo1.31No.11SerialNo.2oo这就拓展了镁合金的应用范围,因而极大的吸引了众多研究者的注意力.镁合金微弧氧化膜的性能主要受电解液组分,电参数及氧化时间等影响,其中电解液组成及其浓度直接关系到微弧氧化膜的形成和陶瓷膜的性能,工艺参数也对陶瓷膜的耐蚀性和机械性能有显着影响.本文综述了镁合金微弧氧化陶瓷膜的耐蚀性和机械性能,扼要分析了电解液组分和工艺参数对陶瓷膜耐蚀性和机械性能的影响,

7、概括了镁合金微弧氧化处理技术的不足之处.1膜层耐蚀性研究进展镁合金微弧氧化陶瓷膜由内侧紧密层和外部疏松层构成.由于疏松层存在大量微孔和微裂纹,当陶瓷膜置于腐蚀介质中时,侵蚀性液体会很快进入小孔,进而与紧密层相接触,并发生腐蚀.所以陶瓷膜的耐蚀性主要取决于紧密层的厚度和相组成.郭洪飞等…利用AZ31B镁合金在硅酸盐体系中制备了微弧氧化陶瓷膜,并对其进行了电化学阻抗谱(ETS)测试,测试前在开路电压下浸泡60min,以保证测试过程稳定.经不同浸泡时间后的电化学阻抗如图1所示.a图1不同f浸泡氧化陶瓷膜的EIS在腐蚀初期,电解液从疏松层sJ,~