论文部分内容阅读
本文采用一种环保型微弧阳极氧化电解液对AZ91、AZ31和AM60镁合金的微弧氧化工艺进行研究,该电解液的组分为氢氧化钠100 g·L-1,硅酸钠60 g·L-1,四硼酸钠20 g·L-1和柠檬酸钠50 g·L-1,得到了具有较好防护性能的微弧氧化膜,同时对不同牌号镁合金及其表面阳极氧化膜的腐蚀电化学行为进行了较为详细的研究。最后,还对本配方得到的微弧氧化膜和一类运用较广的稀溶液配方中得到的微弧氧化工艺进行了对比研究。本研究的微弧阳极氧化为恒流阳极氧化技术,通过改变电流密度、时间等工艺参数,在AZ91、AZ31和AM60镁合金上分别制备了不同性能的微弧氧化膜。利用电化学阻抗谱和极化曲线技术对所得氧化膜的耐腐蚀性进行测试,研究处理时间,电流密度等因素对镁合金阳极氧化膜耐腐蚀性能的影响。结果表明AZ91和AZ31镁合金在电流密度20mA?cm-2、微弧氧化时间40min时,所得的微弧氧化膜的耐腐蚀性能最好;对于AM60镁合金,当电流密度20mA?cm-2、微弧氧化时间为50min时,所得的膜层的耐蚀性能最好。采用SEM、XRD和EDS研究了三种镁合金得到的氧化膜的微观结构和成分,微弧阳极氧化膜层呈疏松多孔结构,膜层的成分都是MgO和Mg2SiO4。利用测厚仪对各种工艺条件下获得的微弧氧化膜的厚度进行测量,氧化膜的厚度分别随时间和电流密度线形增加。除此之外,还研究了氧化膜的厚度与耐蚀性之间的关系,结果表明存在一个耐蚀性最优的膜层厚度。利用中性盐水浸泡试验和电化学阻抗谱技术对三种镁合金的基体和微弧氧化试样进行测试,探讨其腐蚀机理,结果表明本研究选用的三种镁合金阳极氧化膜层的耐腐蚀性的大小秩序与其基体的耐腐蚀性秩序相同。腐蚀试验中,基体合金试样的表面完全被腐蚀,而微弧阳极氧化膜层的腐蚀方式主要为点蚀,这表明微弧氧化后合金的耐腐蚀性能得到很大的提高。最后,本文对比了本研究（浓溶液）得到的阳极氧化膜和5g·L-1 NaOH、15g·L-1Na2SiO3的稀微弧阳极氧化溶液中得到的阳极氧化膜的抗腐蚀性能。结果表明,在相同工艺条件下,在浓溶液中得到的氧化膜要比稀溶液配方中得到的氧化膜厚,并且耐腐蚀性能高,这表明本工艺的电流效率要高于稀溶液,更具有实用前途。