镁合金抑弧阳极氧化过程.pdf

《镁合金抑弧阳极氧化过程.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、镁合金抑弧阳极氧化过程罗胜联，戴磊，周海晖，旷亚非(湖南大学化学化工学院，湖南长沙410082)[摘要]本文就有机胺对AZ91D镁合金高压阳极氧化的影响进行了详细研究。结果袁明，有机胺对镁合金的阳极氧化有着显著的抑弧效应。在抑制阳极发生弧光放电的状态下，镁合全表面可以沉积一层致密，具有较高硬度和优良耐蚀性能的氧化膜层。初步探讨了有机胺在镁合金阳极氧化过程中的抑弧机理。并经过实验筛选出新型镁合金阳极氧化电解液配方及其I艺参数。[关键词]镁合金；有机胺；阳极氧化；抑弧效应[Abstract]Theinf

2、luenceoforganicamineonanodizingbehaviorofAZ91DmagnesiumalloyswasinvestigatedTheresultsshowthaithcorganicaminecanrestrainspaJkingdmingtheanodizingprocessUn—delrestrainingsparking，acompactoxidationfilm，whichhashighhardnessandgoodcorrosionresistance，canbe

3、depositedonthesurfaceofmagnesiumalloys．TheeffectsoforganicamineonproperLiesandmot—phologiesofoxidationfilm，andonabilitiesofrestrainingsparkingwerestudiedindetailThemechanismofrestrainingsparkingoforganicamineduringtheanodizingprocesswasdiscussedMo,cove

4、t，anodizingprocessesbasedonthcnewbathsolutionswereobtained[Keywords]magnesiumalloys；organicamine；anodizing；effectofrestrainingsparking0引言镁是地球

5、I储量最丰富的元素之一，镁及其合金重量轻、比强度和比刚度高，兼有良好的阻尼减震和电磁屏蔽性能，已成为现代汽车、电子、通讯等行业的首选材料。“。但由于镁的电位非常负，氧化膜疏松多孔，抗蚀性能很差，所以镁合金材料在使用前需要

6、进行适当的表面处理以提高其对环境的适应性”14o。阳极氧化是镁合金一种有效的表面处理技术。镁合金在多数电解质溶液中，只有在较高电压和电流下才可能氧化成膜，由于工作电压和电流密度较高，一般镁合金进行阳极氧化时其表面常产生强烈的火花放电，例如目前应用最为普遍的两种阳极氧化工艺：HAE和DOWl7，都是利用火化放电沉积，在镁及其合金表面形成一层氧化膜’”“。但强烈的火花放电会释放大量的热，给安全生产带来隐患。同时，阳极火花放电沉积形成的镁氧化膜往往粗糙多孔，耐磨耐蚀性较差，严重影响材料的使用”““。本课题

7、组在对铝高压阳极氧化研究时发现，将铝及其合金材料置于一定的复合电解液中，采用较高的直流或非连续脉动电压氧化，铝合金在抑弧状态下表面可形成一层硬度高，耐蚀性好，并具有优异装饰性能的类陶瓷膜。这种膜层结构、组成与铝的常规氧化膜和微弧氧化膜均存在较大差异”5’圳。镁和铝具有相似的性能，本文就镁及其合金在法拉第氧化区和火花放电区之间的一段较高电压区域的阳极氧化行为进行了研究探讨。刘比研究了镁合金在抑弧状态和火花放电条件F的阳极氧化行为特征、膜层微观形貌和膜层性能变化，开发了新型的镁阳极氧化工艺。l实验试验材

8、料选用AZglD镁合金，其化学组成为(质量分数，％)Al：8．3～9．7，Mn：o．35～10，Zn：035～1．0，Si：0．05，Cu：0．025，Ni：0001，Pb：0004，金属杂质：0．叭，余量为镁。试样为d930mm×10inill的圆柱；经金相砂纸逐级打磨光亮，表面用丙酮清洗后进八氧化槽氧化。基础电解液成分为：NH。H2P046g／L、NaF4g／L，用NaOH调节溶液pH值，采用三种具有较低分子量的有机胺作为抑弧添加剂：有机胺A结构为H：N—R(R为碳链l一4的烷烃)；有机胺B结构

9、R7为HN—R(R，R’分别为碳链2—6的烷烃)；有机0jl胺C结构为R—c—NH，(R为碳链I一10的烷烃)。溶液用去离子水配制，所用试剂均为化学e镁合金抑弧阳极氧化过程纯。电解液温度通过自来水冷却装置控制在25至50℃。实验电源为ZDDKF型直流氧化电源(广州电器科学研究院)。镁合金的阳极氧化过程如下：控制氧化电压在1rain内自0V上升至设定值，并保持至试验结束。采用CTG．10型涡流测厚仪(北京时代集团公司)和HVS．1000型显微硬度计(上海材料试验机厂)测