az91d镁合金微弧氧化新工艺地研究

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文AZ91D镁合金微弧氧化新工艺的研究摘要镁及镁合金是目前所使用的最轻的结构材料，对环境的污染小且再回收性能良好，对于建设资源节约型社会和实现可持续发展有重要的意义。但是镁及镁合金的耐腐蚀性能非常差，尤其是在含有氯离子的环境中应用受到限制。因此想要延长镁及镁合金的使用寿命和扩大其应用范围就必须解决耐腐蚀性差的问题。本文在AZ91D镁合金表面应用微弧氧化原位生长陶瓷膜层，对硅酸盐一钨酸盐复合体系电解液、正向电流及氧化时间进行了优化。用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(Ⅺ①)检测膜层的表面形貌、截面形貌及相结构；用电化学

2、腐蚀仪测试膜层的耐腐蚀性能；用球盘磨损仪测试膜层的耐磨性能。在最优的工艺参数下的复合体系电解液加入伽203胶体对膜层表面进行封口处理，研究A1203胶体对陶瓷膜层微观结构和性能的影响。研究表明，微弧氧化过程基本分为三个阶段，即普通阳极氧化、微弧氧化和局部火花放电。膜层的表面是由数目众多的微孔组成，加入A120，胶体后膜层表面孔洞的数目显著减少。随着正向电流的加大，孔洞的直径增大，膜层的厚度快速增加后略微减少。随着氧化时间的延长，表面粗糙度增加，孔洞变大，膜层的厚度增加。陶瓷层主要由MgO、MgSi03、M92Si04、MgW04相组成，加入A

3、1203胶体后增加了A1，0，相。经微弧氧化处理后的试样耐腐蚀性和耐磨性显著提高，当太原理工大学硕士研究生学位论文正向电流为0．25A、氧化时间为15min时膜层具有最低的腐蚀速度和最小的比磨损率；加入Al：o，胶体后，由于形成了特殊的陶瓷层，使膜层的腐蚀速度较之前显著降低，进一一步提高了膜层的耐腐蚀性。表明在电解液中加入A1203胶体可实现微弧氧化过程中对陶瓷膜层进行封口处理，不仅可以改善膜层表面的微观质量而且可以提高膜层的耐腐蚀性。关键词微弧氧化，AZ91D镁合金，耐腐蚀性，耐磨性，封口处理—————————————皇!!鬯三奎堂堡圭婴窒

4、竺堂篁堡壅NewprocessofMicro—areOxidationonAZ91DMagnesiumAlloyABSTRACTMagnesiumandmagnesiumalloysarethelighteststructuralmaterial，environment—friendlyandhavegoodregenerationproperties．Itisimportantforbuildingaresource—conservingsocietyandachievingthesustainabledevelopment．However

5、,thecorrosionresistanceofmagnesiumandmagnesiumalloysarepoor,especiallyinthesolutioncontainingchlorineions．SosolvingtheproblemofpoorcorrosionresistanceItisveryessentialtosolvetheproblemofpoorcorrosionresistanceforextendingtheworkinglifeandexpandingtheapplicationscopeofmagnes

6、iumandmagnesiumalloys．Inthisstudy,theceramiccoatingswasin—situformedbymicro—arcoxidation(MAO)onAZ91Dmagnesiumalloy．Theelectrolyteofsilicate-phosphatesystem，forwardcurrentandoxidationtimewereoptimized．Thesurfaceandcross—sectionmorphologiesandphaseconstituteoftheceramiccoatin

7、gwereanalyzedbySEMandX—Raydiffraction．ThecorrosionresistancewasmeasuredusingelectrochemicalcorrosiontesterandthewearingresistancewasmeasuredbyballOildiscweartester．ThecoatingsweresealedbyaddingA1203colloidsinoptimized111太原理工大学硕士研究生学位论文thesilicate—phosphatesystemunderoptimiz

8、edparameters．TheeffectofaddingA1203colloidsonthemicrostmctureandpropertiesofthecer