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时间:2019-03-04
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1、国内图书分类号:TG146.22国际图书分类号:669.721工学硕士学位论文AZ91D镁合金微弧氧化陶瓷膜制备及其电偶腐蚀性能硕士研究生:高会会导师:吴松全副教授申请学位:工学硕士学科、专业:化学工程与技术所在单位:理学院应用化学系答辩日期:2008年6月28日授予学位单位:哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TG146.22U.D.C:669.721DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringPREPARATIONOFMICRO-ARCOXIDATIONCERAMICCOATINGONMGALLOYANDTHERESEARCHOFGALV
2、ANICCORROSIONCandidate:GaoHuihuiSupervisor:Assoc.Prof.WuSongquanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ChemicalEngineeringandTechnologyAffiliation:DepartmentofAppliedChemistryDateofDefence:June,2008Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology摘要摘要本文采用微弧氧化单脉冲直流电源,在AZ91D镁合金
3、上制备了含氧化锆相的陶瓷膜层,研究了电解液浓度和电参数对陶瓷膜及其耐蚀性的影响规律,分析了陶瓷膜的生长特点,测试了陶瓷膜与碳纤维等异种材料偶接的电偶腐蚀性能。利用X射线衍射分析(XRD)、X射线散射能谱(EDS)分析及扫描电子显微镜(SEM)分析技术研究了陶瓷膜的组成及形貌;涡流测厚仪测定陶瓷膜的厚度,电化学分析技术研究了陶瓷膜的耐腐蚀性能。XRD和EDS结果表明:通过微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面制备的陶瓷膜层中引进了锆、镁元素,锆相对含量较高,且大多以晶相存在于陶瓷膜层中;而镁的含量相对较低。SEM研究表明:在单脉冲条件下,随着电解液浓度的提高,膜层变粗糙;电流密度越大,膜层越粗糙,表
4、面裂纹越多;低电源频率下的膜层比较平整,裂纹少,较致密。陶瓷膜的结构是典型的双层结构,由内层致密阻挡层和外层多孔疏松层组成。膜层生长前期双层结构不明显,生长后期膜层向基体内部发展,以及电解液反应沉积的加快,使阻挡层和疏松层的厚度都增大,膜层的双层结构明显。陶瓷膜的结构对膜层的耐蚀性有很大的影响。Na5P3O10浓度的增加,陶-1瓷膜厚度先减小后增加,膜层耐蚀性呈相反规律,当Na5P3O10浓度为3g·L时膜层的耐全面腐蚀性能最好;而随K2ZrF6浓度的提高,膜层厚度随之增加,膜层变致密,耐蚀性提高。电流密度增加使陶瓷膜厚度增加,但是膜层表面裂纹变大,耐蚀性下降;低电源频率下,膜层较薄,但表面裂
5、纹少,有利于陶瓷膜耐蚀性的提高。电源频率为100Hz时的膜层耐蚀性最好。经微弧氧化处理后,陶瓷膜的电偶腐蚀电流密度减小,电偶腐蚀性能比镁合金基体的提高。在两种偶接材料中,虽然与M40碳纤维偶接的热力学-2腐蚀倾向大,但电偶腐蚀电流密度较小,在13µA·cm左右。与LY12铝合-2金偶接的电偶腐蚀电流密度很大,达到80µA·cm,陶瓷膜破坏严重,LY12铝合金也有一定程度的腐蚀,陶瓷膜不能与LY12铝合金接触使用。关键词AZ91D镁合金;微弧氧化;陶瓷膜;电偶腐蚀-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractCeramiccoatingsincludingZrO2werepreparedo
6、nsurfaceofAZ91Dmagnesiumalloybymicro-arcoxidation(MAO)withsingle-polaranodepulseMPOpowersource.Thethickness,composition,structureandgalvaniccorrosionpropertyofthecoatingswereinvestigated.ThecompositionandmicrostructuresoftheceramiccoatingswerecharacterizedbyX-raydiffraction(XRD),X-rayenergydispersiv
7、espectroscopy(EDS)andscanningelectronmicroscope(SEM).Thethicknessandcorrosionresistanceofthecoatingswereevaluatedbyeddycurrentthicknessmeter,andelectrochemicalinstrumentrespectively.TheresultsofEDSand
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