一种镁合金表面高耐蚀陶瓷膜制备方法

《一种镁合金表面高耐蚀陶瓷膜制备方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、说明书摘要本发明公开了一种镁合金表面微弧氧化制备高耐蚀陶瓷膜的方法，该方法采用锆盐体系溶液作为电解液，将镁合金置于电解液中作为阳极，不锈钢板作为阴极，电解液的温度控制在0℃～50℃，设定微弧氧化电源为恒压工作方式，调节脉冲频率为550Hz，占空比为5%～30%，在电压160V～300V之间处理2min～10min，即在镁合金表面原位生长一层均匀、致密的含有非晶相的陶瓷膜。采用本发明的方法可以快速在镁合金表面获得致密的，非晶相含量较高的陶瓷膜，有效提高了镁合金的耐蚀性。8摘要附图8权利要求书1、一种镁合金表面微弧氧化制备高耐蚀陶瓷膜的方法，其特征在于，该方法包括以

2、下步骤：（1）以水为溶剂配制锆盐体系溶液，（电解液内容）然后将锆盐体系溶液置于电解槽中静置24h后作为电解液；（2）将待处理的镁合金置于步骤（1）所述电解液中作为阳极，不锈钢板作为阴极，电解液的温度控制在0℃～50℃，设定微弧氧化电源为恒压工作方式，调节脉冲频率为550Hz，占空比为为15%，在电压为160V～300V的条件下恒压处理2min～10min，即在镁合金表面原位生长一层均匀、致密的，含有非晶相的陶瓷膜。2、根据权利要求1所述的镁合金表面微弧氧化制备含有非晶相陶瓷膜的方法，其特征在于，步骤（1）中所述锆盐为氢氧化锆、碳酸锆、锆氟酸铵或锆硅酸钠。3、根据

3、权利要求1所述的镁合金表面微弧氧化制备含有非晶相陶瓷膜的方法，其特征在于，步骤（2）中所述微弧氧化电源为直流脉冲电源。4、根据权利要求1所述的镁合金表面微弧氧化制备含有非晶相陶瓷膜的方法，其特征在于非晶相含量可控。8说明书一种镁合金表面微弧氧化制备高耐蚀陶瓷膜的方法技术领域本发明属于微弧氧化处理技术领域，具体涉及一种镁合金表面微弧氧化制备高耐蚀陶瓷膜的方法。背景技术镁合金是实际应用中最轻的金属结构材料(其密度是钢铁的1/4,镁的2/3),它具有比重轻，比强度和比刚度高，阻尼减震性强、导热性能好、抗冲击性能好、电磁屏蔽能力强、容易回收利用等一系列优点，被誉为“21

4、世纪最有发展潜力的绿色工程材料”。作为新一代绿色、高强、轻质的金属结构材料，镁合金在汽车工业、航空航天、武器装备、以及计算机、通信产品及消费类3C电子产品领域具有一些其他材料无法比拟的优势。但是镁合金的化学和电化学活性高，耐蚀性能极差。在大气中镁合金零件表面生成的氧化膜疏松多孔，极易发生大气腐蚀和接触腐蚀。此外，大多数镁合金质地柔软，硬度较低，表现出较差的耐磨性，这些都大大限制了其在民用和国防领域的应用。事实证明，防止镁合金腐蚀和磨损最有效、最简便的方法是对其进行表面处理。目前国内外应用的镁合金表面处理方法主要包括化学转化、阳极氧化、微弧氧化处理、电镀/化学镀、

5、有机物涂层、激光表面改性、气相沉积和表面渗层处理等。其中微弧氧化(MAO)技术，是在普通阳极氧化的基础上发展起来的一种表面处理新技术。应用该技术可以在Al,Mg,8Ti等金属表面原位生长一层陶瓷薄膜。通过对工艺过程进行控制，可以使生成的陶瓷膜具有优异的耐磨和耐蚀性能，较高的硬度和绝缘电阻。与其它同类技术相比，膜层的综合性能有较大提高，且工艺简单，易操作，处理效率高，现已成为轻质合金表面工程发展的一个重要方向。但是，镁合金微弧氧化膜存在许多固有缺陷，在腐蚀环境中耐蚀性较差，涂层的防腐作用和寿命大大降低。微弧氧化膜虽然对镁合金的自然腐蚀有一定的保护作用，但却对镁合金

6、的电偶腐蚀没有保护作用，而含非晶相的陶瓷膜具有较好的耐电偶腐蚀特性。因此，制备含有非晶相的陶瓷膜很有必要。现有的技术和工艺为在高纯镁表面通过微弧氧化技术制备生物陶瓷膜的方法，涉及的专利为一种高纯镁医用植入物及其生产方法，专利公开号为102727932A，其在高纯镁的基体表面通过微弧氧化处理形成一层还有非晶Ca和P的生物陶瓷涂层，其缺点在于所用基体以及预处理要求较高，纯镁的成本高，物理及化学性能不及镁合金，且微弧氧化所需时间较长，膜层中非晶相含量不够高，非晶相含量不可控。因此开发一种新技术在镁合金表面通过微弧氧化制备高耐蚀的陶瓷膜，从而降低成本，提高效率，将会极大

7、地推动微弧氧化技术在镁合金关键零部件表面防护方面的实际推广应用。发明内容本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种镁合金表面微弧氧化制备含有非晶相陶瓷膜的方法。采用本发明工艺参数，可以快速在镁合金表面获得致密的，非晶相含量较高且可控的高耐蚀陶瓷膜，此方法具有高效、节能的优点。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种镁合金表面微弧氧化制备含有非晶相陶瓷膜的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）以水为溶剂配制锆盐体系溶液，（电解液内）容然后将锆盐体系溶液置于电解槽中静置24h后作为电解液；；（2）将待处理的镁合金置于步骤（1）所述电

8、解液中作为阳极，不锈钢板