鎂合金微弧氧化復合陶瓷層的制備及其性能研究.pdf

1、鎂合金以其質輕和優良的綜合性能被廣泛應用，但是鎂及其合金活潑的電化學特性致使其耐蝕性較差限制了鎂合金的使用范圍。用各種表面處理技術提高鎂合金耐蝕性是鎂合金研究的重點，其中微弧氧化技術是目前公認為最有前途的鎂合金表面處理技術，可生成與基體結合好、硬度高、耐磨耐蝕性能優良的陶瓷層，但由于微弧氧化工作區的高壓放電，使形成的陶瓷層表面存在多孔結構，降低耐蝕性縮短了使用壽命。針對上述問題，本論文提出在微弧氧化成膜過程中對膜層進行原位封孔的思路，采

2、用在微弧氧化成膜過程向電解液中加入Al2O3膠體進行原位封孔技術制備鎂合金復合陶瓷層，研究了Al2O3膠體的加入時間和加入量對陶瓷層組織結構和性能的影響，分析了影響陶瓷層腐蝕性能的機理;同時為進一步探討復合陶瓷層與鎂合金基體的變形協調性，在上述微弧氧化工藝基礎上提出了磁控濺射離子鍍技術與微弧氧化技術相結合的處理工藝制備了微弧氧化層/鋁層雙層涂層，討論了多層涂層的組織結構和耐蝕性，為鎂合金在復雜工況下的應用提供理論基礎和技術參考。得到如下

3、結果:
　　(1) AZ91D鎂合金進行微弧氧化生成的陶瓷層主要由MgO、Mg2SiO4和MgSiO3相組成，在微弧氧化電解液中加入Al2O3膠體時，生成的復合陶瓷層中還含有Al2O3、MgAl2O4相。
　　(2)在微弧氧化電解液中加入Al2O3膠體生成的復合陶瓷層比未加入時膜層表面微孔數量減少，孔徑減小，膜層厚度增加，復合陶瓷層最大厚度為未加入Al2O3膠體的兩倍。
　　(3)在微弧氧化電解液中加入Al2O3膠體可

4、提高AZ91D鎂合金的耐蝕性和耐磨性。在微弧氧化后期（約在氧化總時間的3/5）時加入Al2O3膠體比前期加入生成的復合陶瓷層的耐蝕性和耐磨性好，復合陶瓷層表現出最佳的耐腐蝕性和耐磨性。
　　(4)隨著Al2O3膠體用量的增多，復合陶瓷層的耐蝕性提高，但過多的Al2O3膠體用量對陶瓷層的耐蝕性能作用不大。
　　(5)磁控濺射離子鍍技術與微弧氧化技術相結合形成的微弧氧化層/鋁層雙涂層由微弧氧化陶瓷層、純Al層和滲鍍過渡層組成。利