不同相Mg-Li合金微弧氧化的成膜特征.pdfVIP

¨付1Mg—1．i 微 弧 瓴 化 的 成 Jj53_特 f 9 不同相 Mg．Li合金微弧氧化的成膜特征 王丽萍’。姚忠平 ，徐用军 ，姜兆华 (1．中国工程物理研究院，I~tJII绵阳 621900；2．哈尔滨工业大学化工学院，黑龙江 哈尔滨 150001) [摘 要] 为了认识Mg—Li结构对其微弧氧化陶瓷膜的影响，研究了纯 相、仅+B双相及纯p相Mg—Li合金 在NaSiO溶液中微弧氧化的成膜特点。采用 ICP-AES测量了微弧氧化时基体 中Li的析 出量；通过SEM， EDS，XRD等分析了陶瓷膜表面和截面形貌、元素分布及其相组成；利用测厚仪测量了陶瓷膜的厚度。结果显 示：B相基体中的Li在微弧氧化过程中的析出量超过仅相和 +p相；or相击穿电压最低，最终槽压最大；a+p 相膜层最为均匀，孔洞最少；陶瓷膜均 由O，Na，Mg，Si4种元素组成；仪相膜层 由MgO相组成，仅+p相和B相膜 u - 层均 由MgO和Mg2SiO两相组成；et相基体表面膜层最厚，膜层厚度随时间都呈近似抛物线变化。 ● [关键词] 微弧氧化；陶瓷膜；成膜特征；仅相；仅+B双相；p相；Mg—Li合金 [中图分类号]TG174．4 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2012)09—0009—03 沿 0 前 吉 1 试 验 Mg．Li合金是最轻的金属结构材料，随着 Li含量 1．1 雇材 处理 的不同会产生结构的转变 ：Li含量为 5．5％时，镁锂 基材为Mg—Li合金，尺寸为 15mm×15mm×2 合金结构由密排六方 ( 相)结构转变为密排六方与 mm。3种Mg．Li合金基材中Li含量分别为5．0％， 面心立方(B相)共存；Li含量为 1O．3％时，又将全部 8．O％，14．0％ (质量分数，下同)，其余化学成分均为 转变为面心立方结构…。Mg—Li合金具有轻量化、节 3．5％A1，1．0％Zn，1．2％Ce，1．5％Mn，余量Mg，其 能、环保等优点，在航空航天、军事、电子等领域将具 结构分别为 仅相、仪+B双相及 p相。基材依次用 有广泛的应用前景。但是，Li的注入会使Mg-Li合金 240，1000和2000号金刚砂纸打磨，于乙醇中超声清 耐蚀性显著降低，因此有效的表面处理对于提高其综 洗2—3min，去离子水清洗后冷风吹干。 合性能、拓宽其应用范围具有重要的意义-2J。目前， 1．2 微弧氧化 主要使用气相沉积、阳极氧化、化学转化、有机涂覆以 及激光改性等对Mg-Li合金进行表面处理 一，但这 利用 自制的5kW直流脉冲微弧氧化装置进行 些方法均存在成本高、效率低 、膜层结合力差等问题。 Mg—Li合金微弧氧化：装置 由高压直流脉冲电源、不 采用微弧氧化对镁合金进行表面处理，形成的陶瓷膜 锈钢电解槽、爆气装置和循环冷却系统等组成，以 结构致密、与基体结合牢固、耐蚀性好，可赋予陶瓷膜 Mg-Li合金为阳极，不锈钢槽为阴极，恒流模式微弧氧 其他方法难以获得的性能 J。目前，关于Mg．Li合 化，电解液为 13g／LNa2SiO，溶液；频率为300Hz，占 越 野 撮 护 金微弧氧化的研究大都集 中在工艺参数的优化和膜 空比为 45％，电流密度为 2A／dm ，处理时间为 l5 层的结构性能方面 J，有关基体组成结构对陶瓷膜性