鎂合金微弧氧化黑色陶瓷膜層的制備及性能研究.pdf

1、鎂合金微弧氧化技術可將基體防護與裝飾功能合于一體，通過一次處理就可以在鎂合金表面獲得耐蝕性好，色澤均勻穩定的陶瓷膜層，通過微弧氧化在鎂合金表面獲得黑色陶瓷膜層將極大擴大鎂合金的應用范圍。
　　本課題研究以金屬銅鹽作為著色鹽，選擇相對應的絡合劑，加入由硅酸鈉，氟化鉀與氫氧化鈉組成的基礎電解，在其中對鎂合金進行微弧氧化。研究了著色鹽，鎂合金基材與基礎電解液的變化對鎂合金微弧氧化黑色陶瓷層生長的影響，對所得膜層成分，物相及分布進行測試，

2、并用電化學法和分光光度計對膜層耐蝕性和光譜反射性做了評價，研究表明：
　　在最優電解液配方及工藝參數條件下制備出來的膜層顏色均勻，粗糙度小，黑色陶瓷結構致密，膜層微觀表面有大小不一的放電孔洞存在。著色鹽的存在顯著改變了膜層的顏色，是因為當電解液中的著色鹽與絡合劑相遇發生絡合反應，通過反應使得電解液中Cu2+與絡合劑結合為顯負電的金屬絡合物，隨著著色鹽濃度的提高，電解液中存在的金屬絡合物數量增多，最終膜層顏色逐漸加深，由白色變為黑色

3、；此外著色鹽含量的增加使得膜層表面微裂紋尺寸和數量下降，提高了膜層的致密性。黑色陶瓷膜層的主要成分為方鎂石MgO和鎂橄欖石Mg2SiO4，膜層呈現黑色是電解液中的銅元素進入膜層形成化合物所致，其在膜層中含量很少。通過對不同牌號鎂合金處理發現基體成分中Al，Zn和Zr等元素的含量變化對膜層顏色無影響；基礎電解液主要促進膜層厚度增長并能保持膜層顏色穩定。分光光度計的測試結果表明，隨著膜層顏色的加深，膜層在紫外-可見光區光學反射率降低，可見光