不同硅含量铝合金的微弧氧化及膜层特性研究

分别对含硅量为0.5%、5.0%、9.0%和12.0%的4种铝合金在不同微弧氧化(MAO)模式下处理15 min的成膜过程、膜层特征及能耗等进行了研究,通过SEM、EDS、XRD等对膜层进行了表征.结果表明:恒流条件下,随基体中硅含量的增加,合金的正向电压上升速率逐渐减缓,起弧前的等待时间显著延长,起弧电压和放电反应阶段的电压值也逐渐减小,膜层的平均生长速率明显下降,膜层表面的放电通道孔数目逐渐增多;恒压条件下,基体中硅含量对铝合金MAO的影响相对较弱,当硅元素增加时,合金的正、负向电流密度均逐渐增大,膜层的生长速率渐渐减小,但它们的表面形貌相差较小;各Al-Si合金在恒流和恒压两种MAO模式下生成的膜层均主要由γ-Al2O3、α-Al2O3及莫来石组成,且随基体中硅的增加,Al2O3的含量逐渐下降;相同MAO模式下,各合金生成的膜层的单位体积能耗值随其Si含量的增加而逐渐增大;此外,同种Al-Si合金在不同氧化模式下制得的MAO膜层的特征及能耗差异较大.

Micro Arc Oxidation and Layer Characteristics of Binary Al-Si Alloys of Different Si Contents