镁锂合金表面微弧氧化陶瓷膜层的制备与性能研究
镁锂合金是工程材料中最轻的合金，可作为轻量化部件的替代材料。但由于镁锂合金化学活性极高，极易被腐蚀。通过微弧氧化，在镁锂合金表面原位生长产生陶瓷膜可以提高合金的耐蚀性。本工作采用碱性Na3AlF6为电解液，用氢氧化钠来调节溶液pH值，通过微弧氧化工艺在镁锂合金表面制备了均匀致密的白色陶瓷膜。在此基础上，通过在碱性Na3AlF6电解液中添加不同着色盐，制备综合性能较好的深色膜，并对陶瓷膜的形貌、成分、附着力、厚度、硬度、亲疏水性以及膜层的耐蚀性进行了测试分析。 通过正交实验和单因素实验研究了Na3AlF6浓度、NaOH浓度、电流、脉冲频率、占空比和时间对陶瓷膜外观及性能的影响，确定了制备白色陶瓷膜的优化工艺:Na3AlF67g/L、NaOH5g/L、电流0.5A、脉冲频率500Hz、占空比10％、反应时间10min。在此基础上，通过添加硫酸铜，获得了黑色陶瓷膜;通过添加硝酸镍，获得了棕色陶瓷膜;通过添加硫酸铜和硝酸钴，获得了纯黑色陶瓷膜。 白色陶瓷膜主要由Al2O3、MgO、MgF2等物质构成，着色盐中的阳离子均参与了成膜。对膜层厚度、硬度测试结果显示未添加着色盐制备的白色陶瓷膜厚度最大，以硫酸铜为着色盐制备的陶瓷膜硬度最高。通过极化曲线对四种陶瓷膜试样的耐蚀性进行分析表明，通过微弧氧化能明显提高镁锂合金的耐蚀性，以硫酸铜和硝酸钴复合着色所制备的纯黑色陶瓷膜耐蚀性最佳。
镁锂合金;防腐处理;陶瓷膜层;微弧氧化;耐蚀性能
北京化工大学
硕士
材料工程
赵旭辉;鞠鹏飞
2016
中文
TG174.453
87
2017-01-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）