LY12合金噴射式微弧氧化涂層制備及腐蝕性能.pdf

1、本文以飛機表面腐蝕損傷修復為背景，設計制作了可用于外場修復用的噴射式微弧氧化裝置，以飛機蒙皮用LY12鋁合金為材料，在硅酸鹽電解液體系中制備了微弧氧化陶瓷涂層。詳細探討了噴射式微弧氧化和傳統浸入式微弧氧化涂層在生長速度，電流密度和表面形貌上的差別。研究了噴射式微弧氧化涂層用于大面積損傷修復時涂層交疊過渡區的表面形貌及不同工藝下涂層交疊區生長情況，研究了修復實施中陽極放置角度對噴射式微弧氧化放電及涂層生長的影響。為了進一步提高涂層耐腐蝕性

2、能，探討了兩種封孔工藝對涂層腐蝕性能的影響。采用XRD、SEM和EDS等分析方法研究了涂層的物相組成和表面形貌；采用極化曲線、交流阻抗、EXCO溶液浸泡和中性鹽霧腐蝕試驗系統表征了涂層的耐腐蝕性能。
　　結果表明：噴射式微弧氧化涂層組織結構與浸入式涂層相似。涂層的表面與截面組織觀察以及電化學阻抗擬合均可證實，涂層分為內外兩層，包括致密阻擋內層與疏松多孔外層。涂層物相以γ-Al2O3為主，含有少量非晶相。噴射式微弧氧化涂層生長速度低

3、于浸入式微弧氧化，但噴射式微弧氧化涂層表面微孔數量和孔徑大小均低于同等條件下浸入式微弧氧化涂層。使用噴射－移動式微弧氧化所產生的涂層交疊區表面及截面形貌表明交疊區過渡良好，無粗大微孔和明顯缺陷產生，保證了噴射式微弧氧化工藝在外場修復大面積區域應用的可行性。
　　不同氧化時間極化曲線表明，噴射式微弧氧化30min涂層耐腐蝕性能最好，其腐蝕電位比基體提高了0.6V，其腐蝕電流密度比基體降低了4個數量級。浸入式微弧氧化20min涂層耐腐

4、蝕性能最好，其腐蝕電位比基體提高了0.3V，其腐蝕電流密度比基體降低了5個數量級。涂層交流阻抗譜Nyquist圖有兩個容抗弧，對應Bode圖有兩個時間參數，分別為疏松外層和致密內層的貢獻。EXCO溶液浸泡96h試驗結果表明鋁合金基體已經發生嚴重剝蝕，微弧氧化試樣僅發生點蝕。中性鹽霧試驗結果表明鋁合金基體120h后發生全面點蝕，微弧氧化30min以上試樣耐鹽霧腐蝕960h無點蝕發生，表現出良好的耐腐蝕性能。對微弧氧化涂層實施表面封孔處理可