鎂合金微弧氧化陶瓷膜層性能研究進(jìn)展

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1、鎂合金微弧氧化陶瓷膜層性能研究進(jìn)展2009年11月電鍍與精飾第3l卷第l1期(總200期).l7?文章編號(hào):1001.3849(2009)11—0017—05鎂合金微弧氧化陶瓷膜層性能研究進(jìn)展高寧寧,王亞偉,胡會(huì)利(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)應(yīng)用化學(xué)系,山東威海264209;2.沈陽飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)工藝研究所,遼寧沈陽110034)摘要:鎂合金微弧氧化陶瓷膜具有較好的耐蝕性和機(jī)械性能.綜述了鎂合金微弧氧化膜耐蝕性,硬度,摩擦磨損和拉伸性能等的最新研究進(jìn)展,歸納了電解液成分和工藝參數(shù)對(duì)陶瓷膜耐蝕性和機(jī)械性能的影響.概括了鎂合金微弧氧化處理技術(shù)的不足之處.關(guān)鍵詞:鎂合金;微弧氧

2、化;耐蝕性;機(jī)械性能中圖分類號(hào):TG174.45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AProgressonPropertiesResearchofMicroarcOxidationCeramicCoatingsonMagnesiumAlloyGAONing—ning,WANGYa—wei,HUHui—li(1.AppliedChemistryDepartmentofHarbin[nstituteofTechnologyatWeihai,Weihai264209,China;2.TechnologicalInstituteofShenyangAircraftCorporation,Shenyan

3、g110034,China)Abstract:Microarcoxidationceramiccoatingsonmagnesiumalloyareofhighcorrosionresistanceandgoodmechanicalproperties.Recentadvanceontheresearchoftheceramiccoatingproperties,suchascorrosionresistance,hardness,friction,wearandtensilepropertieswerereviewedinthisarticle.Theeffectso

4、felectrolytecompositionsandprocessparametersontheanticorrosionandmechanicalpropertiesofthecoatingsweresummarized.Thedisadvantagesofmicroarcoxidationtechniqueformagnesiumalloywerepointedout.Keywords:magnesiumalloy;microarcoxidation;corrosionresistance;mechanicalproperty引言眾所周知,鎂合金是實(shí)際應(yīng)用中最輕的

5、結(jié)構(gòu)材料,具有高比強(qiáng)度,高比剛度和高比彈性模量,且鎂資源儲(chǔ)量豐富,鎂合金產(chǎn)品可回收再利用,其應(yīng)用范圍日漸廣泛.但是,由于鎂合金的耐蝕性和機(jī)械性能均較差,在一定程度上限制了鎂合金的應(yīng)用.改進(jìn)鎂合金性能的最有效途徑就是對(duì)其進(jìn)行表面處理,包括電鍍,化學(xué)轉(zhuǎn)化膜或陽極氧化等.近年來,人們又開發(fā)了一種基于傳統(tǒng)陽極氧化的新表面處理技術(shù)——微弧氧化,將鎂合金置于特殊的電解液中,利用電化學(xué)方法,使其表面產(chǎn)生微小火花放電斑點(diǎn),在熱化學(xué),等離子體和電化學(xué)的共同作用下,在材料表面原位生長一層陶瓷質(zhì)的氧化膜.由于微弧氧化技術(shù)能顯著提高鎂合金的耐蝕性,并且賦予鎂合金較高的硬度,抗摩擦磨損和拉伸性能

6、,收稿日期:2009—04—27修回日期:2009—06—05作者簡(jiǎn)介:高寧寧(1985一),男,河北張家口人,哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)應(yīng)用化學(xué)系碩士研究生?18?Nov.2009Vo1.31No.11SerialNo.2oo這就拓展了鎂合金的應(yīng)用范圍,因而極大的吸引了眾多研究者的注意力.鎂合金微弧氧化膜的性能主要受電解液組分,電參數(shù)及氧化時(shí)間等影響,其中電解液組成及其濃度直接關(guān)系到微弧氧化膜的形成和陶瓷膜的性能,工藝參數(shù)也對(duì)陶瓷膜的耐蝕性和機(jī)械性能有顯著影響.本文綜述了鎂合金微弧氧化陶瓷膜的耐蝕性和機(jī)械性能,扼要分析了電解液組分和工藝參數(shù)對(duì)陶瓷膜耐蝕性和機(jī)械性能的影響,

7、概括了鎂合金微弧氧化處理技術(shù)的不足之處.1膜層耐蝕性研究進(jìn)展鎂合金微弧氧化陶瓷膜由內(nèi)側(cè)緊密層和外部疏松層構(gòu)成.由于疏松層存在大量微孔和微裂紋,當(dāng)陶瓷膜置于腐蝕介質(zhì)中時(shí),侵蝕性液體會(huì)很快進(jìn)入小孔,進(jìn)而與緊密層相接觸,并發(fā)生腐蝕.所以陶瓷膜的耐蝕性主要取決于緊密層的厚度和相組成.郭洪飛等…利用AZ31B鎂合金在硅酸鹽體系中制備了微弧氧化陶瓷膜,并對(duì)其進(jìn)行了電化學(xué)阻抗譜(ETS)測(cè)試,測(cè)試前在開路電壓下浸泡60min,以保證測(cè)試過程穩(wěn)定.經(jīng)不同浸泡時(shí)間后的電化學(xué)阻抗如圖1所示.a圖1不同f浸泡氧化陶瓷膜的EIS在腐蝕初期,電解液從疏松層sJ,~