镁合金微弧氧化膜层的结构及其性能研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得云洼王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：葬锹签字日期：20悼年g月‘日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解丞洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丞莲王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、

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3、s锦珥、签字日期：2。14-年迟月石日导师签名：劢桶矽签字日期：20峰年g月6日学位论文的主要仓IJ新点I煳嬲一、采用微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面制备出一种金属氧化物陶瓷膜层。该膜层从镁合金基体原位生长出来，与基体冶金结合，膜层致密度高，耐蚀性和耐磨性能好。二、采用体视显微镜、扫描电子显微镜SEM和能谱仪EDX等现代分析测试手段对膜层的形貌和组织结构等进行了观察和研究，分析了膜层的形貌特征。三、分别研究了两种无机

4、盐添加剂对镁合金微弧氧化膜层组织结构与性能的影响，测试了膜层的摩擦磨损性能，利用电化学工作站测试了膜层的动电位极化曲线，并进行了对比分析。探讨了微弧氧化膜层的腐蚀机理。摘要镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、减振性好、电磁屏蔽性好等优点，因此，被越来越广泛的应用在航空航天、汽车和3C电子领域。但它的耐蚀性和耐磨性差，制约了其进一步的推广应用，提高镁合金的耐蚀耐磨性能成为了镁合金开发和应用的核心问题。微弧氧化技术是在阳极氧化基础上发展起来的一种新兴的材料表面改性技术，该技术可以使镁合金表面形成一层耐蚀耐磨性能较好的氧化膜，被公认为最具有前途的镁合金表面

5、处理技术。深入探讨微弧氧化工艺，系统研究膜层的组成、结构与性能的关系，对镁合金微弧氧化技术的进一步发展和应用具有十分重要的意义。本文对AZ91镁合金在不同配方的电解液中进行了微弧氧化处理，经过筛选和正交试验，确定了电解液的最佳配方。在此电解液基础上，研究了电流密度、电流频率、处理时间等对镁合金微弧氧化组织结构与性能的影响，确定了适合镁合金微弧氧化的工艺参数。并研究了添加剂Na2M004和Na2W仪的含量对膜层结构与性能的影响。实验结果表明：不同溶液体系下膜层的厚度、粗糙度、耐磨性、耐蚀性等有较大的差别。硅酸盐体系下最容易起弧，制备出的膜层最厚，膜层的

6、综合性能最好；铝酸盐体系下不容易起弧，制备出的膜层最粗糙，膜层中生成一定含量的MgzAl04，因此膜层硬度大，耐磨性最好：磷酸盐体系下微弧氧化反应最平稳，弧光细腻，制备出的膜层更光滑，厚度最薄，但膜层更加致密，耐蚀性适中，耐磨性最差。最后，研究了Na2M004、Na2W04添加剂含量对膜层物相成分、形貌、耐磨性、耐蚀性的影响。结果表明：添加剂含量为1e,／L时，膜层的综合性能最好，膜层磨损率为1．62x10～miil3／Nm，膜层腐蚀失重率为0．513％，比未添加Na2M004时有了显著的改善；Na2W04添加剂对膜层的耐磨性提高较明显，对其耐蚀性提

7、高不明显，Na2W04添加量为29／L时，膜层磨损率最低，为1．30x10’Smm3／Nm，Na2W04添加量为39／L时，微弧氧化反应过程受阻，膜层的粗糙度增大，耐磨性和耐蚀性急剧下降。关键词：镁合金：微弧氧化；陶瓷膜层；添加剂AbstractMagnesiumalloyhasexcellentpropertiessuchaslowdensity，highspecificstrengthandspecificrigidity，gooddampingperformance，goodelectromagneticshieldingperformance

8、etc．Therefore，magnesiumalloyisappliedtoaeronauticsandastronautics，automotiveandelectronicindustryincreasingly．Butcorrosionresistanceofmagnesiumalloyisverypoor，whichhasbadlylimiteditsapplication，thecoreproblemofthemagnesiumalloy’Sdevelopmentandapplicationisimprovecorrosionresist

9、antandwearresistanceofthemagnesiumalloy．Inrecentyears，