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镁合金具有比重小、比强度和比刚度大、导电导热性能优良以及可回收利用等优良特性,在航空航天、汽车和电子产品等领域得到日益广泛的应用。但镁合金化学特性活泼,电极电位较低,容易在使用环境中被腐蚀损坏,因而限制了镁合金的广泛应用。论文选取了实验要求简易,便于成膜的化学转化方法,制备了两种化学转化膜,用于镁合金防护。 本论文在AZ91D镁合金表面,成功制备了新型的锡钒(Sn-V)和自愈型磷酸钙钒(Ca-P-V)复合转化膜。通过实验分别优化了两种转化膜层的工艺参数。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、极化曲线、电化学交流阻抗谱(EIS)和全浸蚀等方法对所制备的Sn-V复合转化膜和Ca-P-V复合转化膜的微观形貌、相组成和耐腐蚀性能进行了表征与测试。 (1)Sn-V转化膜成膜的最优工艺参数为NaVO3:8g/l;温度:60℃;pH值:11。此膜层整体呈现细小珠粒状的形貌,其与锡酸盐转化膜相比,珠状形态趋于平整,而与偏钒酸盐膜相比,形貌粗糙而凹凸,成膜厚度在2μm左右;电化学测试及全浸蚀测试的实验结果显示,Sn-V转化膜提高了涂覆基体的电极电位,腐蚀电流密度降低三个数量级,且程度明显高于单一的偏钒酸盐膜层。论文分析了Sn-V转化膜的成膜机理,但Sn-V转化膜在成膜过程中产生沉淀。 (2) Ca-P-V转化膜优化的成膜条件是NaVO3:10g/l;温度:40℃;pH值:3。Ca-P-V复合膜层呈被裂纹分割的块体状态,并具有与单V膜层相似的形态,复合转化膜膜层厚度为1~2μm。Ca-P-V复合膜层的主要成分为CaHPO4,Ca3(PO4)2和Mg3(PO4)2,其中一些V(V)物质分散在其中。电化学测试和全浸蚀测试表明Ca-P-V转化膜样品不仅表现出优异的抗腐蚀性能,而且具有自愈能力。本研究阐述了Ca-P-V转化膜形成机理及其自愈机理。