氧化石墨烯对az31镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的影响材料科学与工程专业论文.docxVIP

摘要氧化石墨烯对AZ31镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的影响 摘要 氧化石墨烯对AZ31镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的影响 镁及镁合金由于其密度低、比强度高等优良的机械性能，被广泛 的用于航空航天、汽车和电子等领域。但是由于镁及镁合金的耐蚀性 差，限制了其在许多腐蚀环境下的应用。微弧氧化(MAO)作为一 种表面处理技术，能在镁、铝和钛等金属表面原位生成一层陶瓷质氧 化膜，该氧化膜具有硬度高、耐蚀性和耐磨性好等优点。 本文通过Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)，并对其进行测 试与表征。随后，将其添加到AZ31镁合金MAO所使用的电解液中， 从微观结构、相组成和耐蚀性等方面研究了其对MAO膜层性能的影 响。主要结论如下： (1)合成的GO的平均粒径和Zeta电位分别为1．14pro和．63．5mV (pH=7)。紫外．可见吸收光谱和X射线衍射结果表明，合成的GO 上存在羟基等含氧官能团。 (2)开发了一种分两步进行MAO膜层的制备工艺，第一步采 用磷酸钠电解液预成膜，第二步采用磷酸氢二钠弱碱性电解液配方。 研究了第二步MAO电解液中GO的加入对MAO膜层厚度和耐蚀性 等影响。结果表明，电解液中GO的加入会降低MAO膜层的厚度； 当电解液中掺入lg／L GO时，MAO膜层的耐蚀性有一定提高；而当 电解液中GO的含量为29／L，MAO膜层的耐蚀性下降。 万方数据 北京化工大学硕士学位论文(3)采用分两步进行MAO膜层的制备工艺，第一步仍为强碱 北京化工大学硕士学位论文 (3)采用分两步进行MAO膜层的制备工艺，第一步仍为强碱 性的磷酸钠电解液预成膜，第二步采用磷酸二氢钠弱酸性电解液配方。 研究了第二步弱酸性电解液中添加不同浓度的GO，对膜层厚度、微 观结构和耐蚀性等方面的影响。结果表明：GO加入降低了MAO膜 层的厚度和表面孔隙率。EDS和XPS结果表明GO成功的进入到了 MAO膜层，并被部分的还原成了rGO。电化学测试表明，电解液中 GO的加入提高了膜层的耐蚀性；其中，当电解液中的GO含量为29／L 时，膜层的耐蚀性最好。 关键词：镁合金，氧化石墨烯，微弧氧化，耐蚀性 万方数据 摘要Effect 摘要 Effect of Graphene Oxide Additive on the Corrosion Resistance of the Plasma Electrolytic Oxidation Coating of the AZ3 1 Magnesium Alloy ABSTRACT Magnesium alloys are widely used in aerospace industry,automobile manufacturing，and electronic devices， due to their superior physical and mechanical properties，such as low densities and high specific strengths． However，the poor corrosion resistance of magnesium alloys significantly limits the application of these materials under corrosive environments．As a surface treatment technology,micro—arc oxidation(MAO)can provide a layer of oxide coming coveting the metal matrix such as magnesium， aluminum and titanium．The oxide coatings usually exhibit hi．gh corrosion resistance and wear resistance． In this study,graphene oxide(GO)parpered by Hummers method was added into the electrolyte during the preparation of oxide coating on AZ3 1 magnesium alloy by MAO and its influences on the thickness， microstructure，and corrosion resistance of the coating were studied．The main studies are as follows： (1)The particle size and zeta potential of G