az91d镁合金微弧氧化y2o3zro2mgo复合膜的制备及性能分析word格式论文.docxVIP

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2018-05-18 发布于上海
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az91d镁合金微弧氧化y2o3zro2mgo复合膜的制备及性能分析word格式论文.docx

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az91d镁合金微弧氧化y2o3zro2mgo复合膜的制备及性能分析word格式论文

Y(OH)3非晶体的薄膜，在NaSiO3-K2ZrF6-KOH电解液中对预处理后的镁合金试样进行微弧氧化，可制备Y2O3占（Y2O3+ZrO2）含量为26.78%的Y2O3-ZrO2-MgO复合膜（简称为YSZ-MgO 膜），与未经预处理镁合金微弧氧化制备的ZrO2-MgO膜相比，YSZ-MgO 膜层的致密性较好，表面孔洞细小且分布均匀。腐蚀试验结果表明，与ZrO2-MgO膜相比，YSZ-MgO膜层的腐蚀电流密度较小，自腐蚀电位较正，极化阻抗较高，在5%NaCl 溶液浸泡120 小时后，YSZ-MgO膜的腐蚀速率较ZrO2-MgO膜下降了66%，且显著低于未经微弧氧化处理镁合金试样。在410℃高温氧化试验中，YSZ-MgO膜相比于ZrO2-MgO膜具有更好的抗高温氧化性能；在500℃的热冲击循环实验中，YSZ-MgO 的耐热冲击循环次数也显著高于ZrO2-MgO膜。DTA/TG分析结果表明，YSZ-MgO膜在1170℃下膜层重量变化ΔW 和焓变ΔH随温度的变化很小，表明膜层中的Y2O3 能够较好的稳定ZrO2，从而提高了膜层的抗氧化和耐热冲击性能。关键词：AZ91D镁合金；微弧氧化；浸泡预处理；Y2O3-ZrO2-MgO复合膜层；YSZ-MgO 膜；耐蚀性；耐热性AbstractMicro-arcoxidation(MAO)hasbeengenerallyrecognizedasthemostpromising surfacetreatmenttechniqueformagnesiumalloy.Aceramiccoatingcanbeinsituformed onmagnesiumalloys,thecorrosionresistance,wearresistanceandheatresistanceof substrateareimprovedobviously.Atpresent,theresearchesonMAOforMgalloyare mainlyfocusedonsilicate,andthecoatingismainlycomposedofMgO,Mg2SiO4and MgAl2O4.However,theoxideceramicisbrittleanditslinearexpansioncoefficientis greatlyinconsistentwithmetalsubstrate,leadingtocracksandsheds.Asaresult,the protectionforthesubstrateloses.TheceramiccoatingformedbyMAOpresentsexcellent flexibilityandlinearexpansioncoefficientbeingconsistentwithsubstrate.Therefore, research inthis area is significant fortheMAOprocess ofmagnesiumalloys.Inthispaper,theoxideceramicwaspreparedbytwodifferentways:addingthe Y(NO3)3intheelectrolyteandpretreatmentofY(NO3)3immersingbeforeMAO. Y2O3-ZrO2-MgOcoatingandYSZ-MgOcoatingweresuccessfullypreparedonthe substraterespectively.Themicrostructure,componentsandphasescompositionofthe coatingswereanalyzedbyscanningelectronmicroscopy(SEM),energydispersiveX-ray spectrometer(EDX)andX-raydiffractometer(XRD).Theerrosionresistanceandthermal stabilityofY2O3-ZrO2-MgO,YSZ-MgOcoating,commonMAOcoatingandMAO coatingwithZrO2wereinvestigatedbypotentiodynamicpolarizationcurves, potentiodynamicpolarizationtests(3.5wt%NaCl),hightemperatureoxidationtestand thermal shock test.TheY2O3-ZrO2-MgOcoatingwaspreparedinY(NO3)3addedNaAlO2-