镁合金微弧氧化陶瓷膜的微观结构相成分和耐腐蚀性能.pdfVIP

镁合金微弧氧化陶瓷膜的微观结构、相成分 和耐腐蚀性能 刘亚萍，段良辉，潘俊德，崔彩娥，缪 强，徐 重 （太原理工大学表面工程研究所，山西 太原030024 ） ［摘 要］ 为获得耐腐蚀性优良的镁合金表面膜层，在含5 g / L 硅酸钠、2 g / L 磷酸钠和1 g / L 氢氧化钠的复合溶液中，用自制设备对AZ91D 镁合金进行了微弧氧化。利用扫描电镜和X 射线衍射 分析了AZ91D 镁合金表面微弧氧化陶瓷膜的表面形貌、截面结构和相组成。结果表明：AZ91D 微弧 氧化陶瓷膜由疏松层和致密层组成，疏松层陶瓷膜疏松，厚度较大，且存在一些孔洞；致密层陶瓷膜与 基体金属结合紧密，陶瓷膜主要由MgO ，Mg siO ，Mg （PO ）和MgAl O 组成。在3. 5 !的NaCl 溶 2 4 3 4 2 2 4 液中，微弧氧化陶瓷膜的自腐蚀电位为- 1 390 mV ，而镁合金基体的为- 1 540 mV ，表明经微弧氧化 处理后AZ91D 镁合金的耐蚀性有较大提高。 微弧氧化；镁合金；耐蚀性；陶瓷膜；相成分 ［关键词］ ［中图分类号］TG174. 451 ［文献标识码］A ［文章编号］1001 - 1560（2006 ） 02 - 0049 - 03 Be ，余量为Mg 。试样为 15 mm X 5 mm 圆片。 ! 前 言 ! 试验采用自行研制的30 kW 微弧氧化装置进 镁合金质轻，比强度高，能量衰减系数大，电磁 行表面处理，原理见图1。电解液为去离子水配制 屏蔽性优良，且易于回收，被誉为21 世纪的绿色工 的硅酸钠- 磷酸钠复合溶液，其中硅酸钠为5 g / L ， 程材料，可作为理想的电子产品壳体和汽车构件材 磷酸钠为2 g / L ，氢氧化钠为1 g / L；处理温度20 ~ 料。但镁合金的电极电位极负，耐蚀性极差，必须 40 C ，时间20 ~ 60 min 。 作适当的表面防腐蚀处理［1 ~ 3］才可使用。 微弧氧化是一种在有色金属表面原位生长陶 瓷层的新技术，该技术以电化学方法将要制备陶瓷 层的材料置于电解质溶液中，使材料表面微孔中产 生火花放电斑点，利用微区弧光放电的瞬间高温使 金属表面氧化为金属氧化物陶瓷，从而提高金属的 耐蚀性［4 ］。本工作利用微弧氧化技术在AZ91D 镁 合金表面制备了金属氧化物陶瓷膜层，并对其微观 图1 微弧氧化原理图 结构、相组成和耐蚀性能进行了研究。 1. 试样 2. 温度计 3. 电源控制柜 4. 不锈钢容器 5. 冷却水管 6. 冷却容器 7. 搅拌器 # 材料及试验方法 工艺流程：试样依次经360 ，600 ，800 ，1000 号 试验材料为AZ91D 镁合金，化学成分（质量分