镁合金微弧氧化的电解液组分研究

利用交流微弧氧化装置对AZ91D镁合金在1组分、2组分、3组分和4组分电解液中进行了微弧氧化处理,并通过电化学测试技术研究了微弧氧化处理后膜层的耐蚀性能.实验结果表明:能显著提高镁合金耐蚀性能的微弧氧化电解液,多为含NaAlO2组分的碱性溶液;电解液中添加H2O2和C4H4O6Na2等组分,可进一步提高膜层的耐蚀性.微弧氧化处理后,膜层表面光滑、均匀、致密,并由尖晶石结构的MgAl2O4相和MgO相组成.NaAlO2组分的存在,能与膜层中的MgO相在微弧氧化过程中一起烧结形成具有尖晶石结构的MgAl2O4耐蚀相,从而提高镁合金的耐蚀性能.     

镁合金环保型阳极氧化工艺研究

采用Na284O7,Na2SiO3,有机羧酸盐及有机胺等组成的环保型碱性电解液,对AZ91D镁合金的阳极氧化进行了研究．实验结果表明：在这种无铬、无氟、无磷的环境友好电解液中,镁合金表面可形成一层光滑致密、具有较高硬度和优良耐蚀性的阳极氧化膜．探讨了电解液中各组分在成膜过程中的作用及电解工艺参数对成膜过程和膜层性能的影响,研究表明：Na284O7为促进成膜、增加膜层厚度的主要物质;Na2SiO3具有细化膜层、改善膜层耐蚀性的作用;有机羧酸盐可以有效提高膜层的硬度;有机胺可有效抑制阳极发生弧光放电．另外峰值电流密度、电解液温度以及pH值对成膜过程和膜层性能也有明显的影响．     

腺嘌呤增强镁合金阳极氧化膜耐腐蚀性研究

在碱性电解液中对AZ31镁合金进行电化学阳极氧化处理,以在其表面生成氧化膜而对镁合金提供保护.考察了在电解液体系中加入腺嘌呤对阳极氧化膜结构和耐腐蚀性能的影响.结果表明,腺嘌呤的存在使得阳极氧化过程更平稳,氧化电压波动更小,阳极氧化过程中的电火花更细致均匀,从而有效抑制了阳极氧化膜中结瘤、微孔和坑道的形成,得到平整性、...     

镁合金表面微弧氧化防护处理的研究

采用微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面制备防护膜层,利用SEM、XRD等手段研究不同添加剂对微弧氧化膜层形貌和相成分的影响,并对基体和膜层进行了耐蚀性比较。结果表明:在硅酸钠系电解液中制备的微弧氧化膜层主要由MgO、Mg2SiO_4、MgAl_2O_4及Mg组成。添加Na F所制备的膜层综合性能最好。膜层在3.5%NaCl溶液中腐蚀72h后,表面未出现明显的腐蚀坑,说明该膜层可以提高镁合金基体的耐蚀性能。     

不同电压下钼酸钠对镁合金微弧氧化膜的影响

在硅酸盐体系中添加钼酸钠,对比研究不同电压下钼酸钠对AZ91D镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的影响.通过TT260涂层测厚仪、SEM和XRD分别检测了膜层厚度、膜层表面形貌和物相组成.采用点滴和电化学实验评估了膜层的耐蚀性能.结果表明:电解液中加入Na_2MoO_4后,膜层厚度变化不大,膜层点滴耐蚀性有所降低,但电化学耐蚀性呈增加趋势.在高电压下,添加0.42g/L Na_2MoO_4获得的膜层耐蚀性最佳,比低电压下的高约1个数量级,比无添加剂时的高出31倍,比基体高约2个数量级.同时,Na_2MoO_4的加入,可在AZ91D镁合金表面制得棕色系的膜层,起显色作用的物质是MoO2,该物相微溶于HNO3,但在电化学测试的NaCl介质中化学性质稳定,故可根据应用场合进行选择性使用.     

镁合金微弧氧化Y2O3-ZrO2-MgO膜制备及性能

在K2ZrF6-Y(NO3)3-NaAlO2电解液中采用微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面制备了Y2O3-ZrO2-MgO复合膜层(Al-Zr-Y膜).运用电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和电化学分析与高温氧化等方法研究了Al-Zr-Y膜的组成与结构、耐腐蚀性及热稳定性.结果表明:Al-Zr-Y膜主要由Y2O3,ZrO2,MgO和Al2O3等物相组成,与Na2SiO3-(NaPO3)6电解液中的膜层(Si-P膜)相比,Al-Zr-Y膜的厚度较小,但膜层的致密性较好、表面粗糙度小;腐蚀电流密度较小、开路电位较正、极化阻抗较高;在5%NaCl溶液中的腐蚀速率低于Si-P膜,约为AZ91D镁合金的1%.Al-Zr-Y膜层比普通Si-P膜层具有更好的抗高温氧化性能和耐热冲击性能.     

电解液中Na2SiO3加入量对Ti6Al4V微弧氧化膜厚度及表面形貌的影响

在不同Na2SiO3含量的电解液体系下对Ti6Al4V合金进行微弧氧化.采用SEM和AFM分析氧化膜表面形貌及粗糙度,研究电解液中Na2SiO3含量对氧化膜厚度及表面形貌的影响.结果表明:随着电解液中Na2SiO3质量浓度从12 g.L-1增加到28 g.L-1,临界正向起弧电压逐渐降低,微弧氧化膜的厚度由31μm增加至88μm;氧化膜表面均匀分布着尺寸不等的微孔,并且随着Na2SiO3质量浓度的增加,微孔的数目增多,粗糙度增加.XRD分析显示氧化膜的相组成为锐钛矿以及金红石.     

三氧化钼和钼酸钠对镁合金微弧氧化膜的影响

在硅酸盐体系中分别添加三氧化钼和钼酸钠,对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,对比研究钼质量浓度相同的三氧化钼和钼酸钠对微弧氧化膜耐蚀性的影响.通过TT260涂层测厚仪、SEM和XRD分别检测膜层厚度、表面形貌和物相组成.采用点滴和电化学实验研究膜层的耐蚀性.结果表明:电解液中加入钼质量浓度相同的MoO_3和Na_2MoO_4后,膜层点滴耐蚀性均有所降低,但电化学耐蚀性均增加,且二者添加量均为最少时膜层耐蚀性最佳.相比MoO_3,加入钼质量浓度相同的Na_2MoO_4所得膜层耐蚀性更佳,在添加0.42g/L Na_2MoO_4时制得膜层其腐蚀电流密度比无添加剂时的低约7倍,比基体的低约1个数量级.故加入Na_2MoO_4的性价比更高.此外,这2种添加剂的加入,均可在AZ91D镁合金表面制得浅棕色的膜层,起显色作用的物质是MoO2.     

AZ91D镁合金微弧阳极氧化及表面处理研究

采用微弧阳极氧化技术在AZ91D镁合金表面获得多孔结构的氧化膜,用不同方法对所得氧化膜进行表面后处理以提高其防腐蚀性能.用扫描电镜和电化学方法对阳极氧化膜的形貌和防腐蚀性能进行了研究,比较了不同表面处理方法的作用和效果.结果表明,采用水合及有机物封孔处理能够有效地封闭AZ91D镁合金微弧阳极氧化膜的微孔,使镁合金耐蚀性能显著提高.     

AZ91D镁合金在不同电解液体系中的微弧氧化行为

在3种不同电解液体系中,对AZ91D镁合金表面分别进行微弧氧化处理而得到氧化物陶瓷膜,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对其表面形貌和相组成进行分析,利用划痕仪测试氧化膜与镁合金基底的结合强度,并用电化学工作站分析氧化膜在模拟人体体液中的腐蚀性能.结果表明:在不同电解液体系中所获氧化膜的表面结构和组成不同;随着氧化时间的延长,微弧氧化涂层与基底的结合力先逐渐增加而后趋缓;微弧氧化处理可明显提高AZ91D镁合金的耐腐蚀性能.     

丙二酸溶液中的铝阳极氧化研究

在丙二酸电解液中进行了铝阳极氧化,并采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）及显微硬度仪对氧化膜的构型、物质结构、耐酸性、显微硬度等进行了表征。结果表明,丙二酸电解液的黏度随浓度的升高而增大,电解液黏度较大时,氧化膜的生长速率会明显降低;电流密度较大、氧化时间较长时能显著提高氧化膜构型的规整度;氧化膜膜厚的增长速率呈现出先增大后降低的规律;在相同的氧化条件下,电解液浓度较大时,得到的氧化膜的厚度也较大。在800℃以上对丙二酸氧化膜加热,原来无定型的氧化铝会结晶生成γ-Al₂O₃;氧化膜结晶后其耐酸性会显著提高。丙二酸电解液的浓度对氧化膜的显微硬度没有显著影响,氧化膜硬度对膜厚的依赖存在一个极限值,约为27μm。     

铝铜合金阳极氧化新工艺

在低浓度复合电解液中,利用分阶段升压技术,高温下在阳极氧化较难的铝铜合金LY12上制备了具有较高厚度、硬度和良好外观的银白色氧化膜层．实验研究了各工艺参数对膜层性能的影响．结果表明：磷酸是主要成膜物质;由定量的有机羟酸和导电盐组成的添加剂可大大提高膜层的厚度;电流密度的大小对膜层性能影响较大;采用分阶段升压方式可使电流密度在较长时间内保持较大的值;阳极氧化电压,氧化温度及氧化时间等对成膜过程也有一定影响．     

铝镁硅合金阳极氧化膜性能的研究

本文通过6063合金阳极氧化膜的连续性实验,透射电子显微分析等手段,研究了稀土、镁、硅对阳极氧化膜的厚度、耐蚀性和显微硬度的影响。实验结果表明:在60min内进行阳极氧化,氧化膜的厚度与氧化时间成直线关系,合全元素对膜厚影响不大;稀土元素能使6063合全氧化膜中缺陷减少及膜的连续性增加,氧化膜中针孔变小且孔分布均匀,因而明显地提高了6063合金的耐蚀性和显微硬度。     

小电流镀铜对阳极氧化AZ31镁合金耐蚀性的 影响

研究了小电流镀铜封孔对阳极氧化AZ31镁合金耐蚀性能的影响.AZ31镁合金阳极氧化后,在传统的镀铜液中进行阴极小电流处理.SEM、EDS和XRD分析结果表明,阴极小电流处理后,在阳极氧化膜的多孔层中发生了铜的沉积.在质量分数为3.5% NaCl水溶液中测试的极化曲线表明,AZ31镁合金阳极氧化后进行小电流镀铜处理,可以提高自腐蚀电位,降低自腐蚀电流密度,使耐蚀性能得到显著提高.     

多孔阳极氧化钛反射光学性质的研究

利用直流磁控溅射沉积钛膜,以硫酸为电解液进行不同时间的阳极氧化,获得多孔阳极氧化钛(PATO)薄膜.用X射线衍射仪、扫描子显微镜、原子力显微镜分别表征PATO薄膜的结构和形貌特征,用分光光度计测量样品的反射光谱.结果表明,制得的氧化钛薄膜是多晶的Ti10O18;样品的表面有明显的孔洞结构,且粗糙度随着氧化时间的增加而增大.随着氧化时间从10min增加到40,60,90,120min,样品的颜色相应地由蓝色逐渐过渡到黄色、橙色、紫红色和淡紫色.氧化时间为120min的PATO薄膜的在可见光区的折射率低于2.0,孔隙率约为0.32;粗糙的表面及薄膜内部的孔洞增强了光的散射,导致其消光系数大于0.1.     

具有优良绝缘性能的Ta2O5介质膜

介绍了一种具有优良绝缘性能的Ｔａ２Ｏ５介质膜,它由溅射／阳极氧化二步法工艺制备而成。用原子力显微镜对Ｔａ２Ｏ５膜进行了表面形貌分析,对它的电特性进行了测试,并与溅射Ｔａ２Ｏ５膜和阳极氧化Ｔａ２Ｏ５膜进行了比较。结果表明,溅射／阳极氧化Ｔａ２Ｏ５膜的漏电流比溅ＴＭＤＦＡ２Ｏ５膜和阳极氧化Ｔａ２Ｏ５膜分别减少了３－４和１－２个数量级,击穿场强也远高于后２种膜。     

电源参数及KF和SiC纳米颗粒对ZK60 镁合金微弧氧化膜的影响

对ZK60镁合金在硅酸盐体系、不同的电源参数情况下进行微弧氧化研究.通过实验分析,得到如下结果:微弧氧化时间对膜层的耐蚀性能有较大的影响.当膜层生长到一定厚度后,耐蚀性随微弧氧化时间的延长而变差;当电流较小时,膜层均匀,孔洞较小,当电流增大时,膜层粗糙,孔洞变大,并且容易产生裂纹;KF对镁合金微弧氧化膜层的生成有很好的促进作用,当加入KF为12g/L时,膜层厚度较没加KF增加一倍多,耐蚀性也得到很大提高.当F-浓度过高时,生成的膜层粗糙,而且容易脱落.在电解液中加入纳米SiC颗粒对微弧氧化膜层的厚度和耐蚀性无明显影响.     

混合稀土对阳极氧化6063合金表面光学性能的影响

采用分光光度计、扫描电镜等手段研究了混合稀土对阳极氧化6063合金的表面光学性能的影响.研究结果表明:在6063合金中加入0.2wt-％左右的混合稀土,合金的阳极氧化表面的反射率(对可见光)和明度提高,彩度和兴奋纯度降低;但稀土对其主波长和色调角度无明显影响.稀土的上述作用与其对合金阳极氧化膜的表面质量、形貌和微观结构的影响有密切的联系.     

Mg-Nd-Zn-Zr镁合金表面超疏水SiO2薄膜的制备及其表征

以微弧氧化层(MAO)为预处理过渡层,正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为主要原料,采用sol-gel和浸渍-提拉相结合的方法在Mg-Nd-Zn-Zr(NZ30K)镁合金表面获得甲基(-CH3)疏水基团表面修饰的超疏水SiO2薄膜,实现了NZ30K镁合金表面的超疏水改性.同时研究了微弧氧化层的表面特征、sol-gel过程中TEOS/乙醇摩尔比(TEOS/EtOH)和MTES添加量(MTES/TEOS摩尔比)对所制备超疏水SiO2薄膜表面形貌和润湿特性的影响.结果表明:NZ30K镁合金经过微弧氧化处理后,表面呈现的微米-纳米尺度上多孔的粗糙结构,其表面体现为亲水性,但有利于提高超疏水SiO2薄膜与NZ30K基材的结合力;当TEOS/EtOH摩尔比为1/30,MTES/TEOS摩尔比为1/2时,SiO2薄膜表面的静态接触角达到151°,其表面具有超疏水特性;而进一步提高MTES/TEOS摩尔比至1时,其静态接触角有所提高,达到153°.红外光谱(FT-IR)表明NZ30K镁合金表面SiO2薄膜的超疏水特性是由于MTES的引入使得-CH3疏水官能团能够成功地嫁接到SiO2粒子的表面.