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微弧氧化处理镁合金是一种有很大潜力的镁合金表面处理方法.采用碱性硅酸盐体系,讨论了电流密度(20,30,40,50 mA/cm2)对MB8镁合金表面微弧氧化膜耐蚀性能的影响,利用扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)和电化学方法对膜层的表面形貌、相组成及动电位极化曲线进行了分析.结果表明:电流密度越大,膜层的生长速度越快,晶化程度越高,陶瓷层表面致密度下降,孔径增大,腐蚀电流密度先下降后上升,呈现出的熔融状态逐渐明显.因此可推断出膜层的耐蚀性能并不单由膜层的总厚度决定,还取决于膜层的致密程度,随着电流密度的升高呈先增大后减小的趋势.

关键词: 微弧氧化 , 镁合金 , 电流密度 , 耐蚀性

交流脉冲参数对TC4钛合金微弧氧化陶瓷膜的影响

陈宁 , 赵晴 , 章志友

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2007.03.016

为了研究交流脉冲占空比和频率对微弧氧化膜的影响.采用恒电流方式对TC4钛合金进行微弧氧化,用扫描电镜和X衍射仪分析膜层的表面形貌及相结构.结果表明:随占空比的增大,微弧氧化膜层的生长速率增大,金红石相TiO2相对含量增加;随频率的增大,微弧氧化膜层的生长速率减小,表面趋于平整,锐钛矿相和金红石相TiO2相对含量与处理频率无关.

关键词: 微弧氧化 , 钛合金 , 占空比 , 频率 , 氧化陶瓷膜

终止电压对MB8镁合金微弧氧化膜耐蚀性的影响

赵晴 , 章志友 , 陈宁

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2007.04.002

采用SEM、XRD、动电位极化曲线及电化学阻抗等测试方法,研究了MB8镁合金微弧氧化过程中不同终止电压下获得的陶瓷膜层的耐蚀性能.结果表明:终止电压越高,膜层越厚;微火花阶段,膜层表面均匀、结晶细致,腐蚀电流密度较小,阻抗较大;弧放电阶段,膜层孔径变大,陶瓷层内显微缺陷增多,腐蚀电流密度增大,阻抗减小.由此得出结论:膜层耐蚀性能由膜层厚度与终止电压共同决定,微火花放电末期膜层的耐蚀性能优于弧放电阶段的耐蚀性能.

关键词: 微弧氧化 , 镁合金 , 耐蚀性 , 终止电压

镁合金微弧氧化膜相组成及结构分析

章志友 , 赵晴 , 陈宁

材料保护

为了解镁合金微弧氧化膜的耐蚀性能,研究了其截面不同位置的组织结构及元素分布.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)等测试手段,对镁合金微弧氧化膜层的形貌、结构、相组成及元素分布的特点进行了系统分析.结果表明:膜层表面分布着大量均匀的放电微孔;截面致密层厚度占膜层总厚度的60%以上;XRD图谱显示陶瓷层主要由Mg2SiO4和MgO组成;由电能谱面分析可知过渡层n(Mgo):n(Mg2SiO4)=5:1,致密层n(Mgo):n(Mg2SiO4)=1:1;线性扫描测试结果显示从基体到膜层外表面,Mg元素的含量逐渐降低,O与Si元素的分布相似,均呈先增大后减小的趋势,P含量则基本保持不变.

关键词: 镁合金 , 微弧氧化 , 相组成 , 元素分布

不同体系中镁合金微弧氧化膜层的耐蚀性研究

章志友 , 赵睛 , 刘月娥

材料保护

在磷酸盐和硅酸盐电解液体系中对MB8镁合金进行了微弧氧化处理,采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)及电化学阻抗测试方法,分析了各膜层的厚度、微观形貌、相组成及耐蚀性能.结果表明:相同条件下不同体系中膜层的生长速率不同,形成膜层的微观形貌及相关成分也大不相同.通过比较微孤氧化前后镁合金的交流阻抗发现,维护氧化处理后MB8镁合金的耐蚀性得到了明显改善.

关键词: 镁合金 , 微弧氧化 , 耐蚀性 , 微观形貌

镁合金微弧氧化工艺及陶瓷层耐蚀性能研究

章志友 , 赵晴 , 刘月娥

电镀与涂饰

通过单因素试验讨论了镁合金微弧氧化电解液各组分对成膜的作用,得到电解液最佳配方:10 g/L(NaPO3)6,5 g/L NH4F,6 g/L KOH,6mL/L C3H8O3.用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱(EDS)分析了陶瓷膜层的表面形貌,截面形貌、相组成及元素组成;采用点滴试验、交流阻抗和盐雾试验考察了陶瓷层的耐腐蚀性能.结果表明:膜层表面分布着大量均匀的放电微孔,孔径在1～3 μm之间,膜层截面内层与基体过渡部分呈犬牙交错状态,结合良好;膜层由大量非晶态相及少量MgO组成,耐蚀性能优良.P与F元素的存在,证明了电解液组分较好地参与了微弧氧化反应.

关键词: 镁合金 , 微弧氧化工艺 , 耐蚀性

镁合金微弧氧化陶瓷层的生长过程研究

章志友 , 赵晴 , 陈宁

电镀与涂饰 doi:10.3969/j.issn.1004-227X.2007.07.002

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和膜厚测量等方法,研究了MB8镁合金在硅酸盐体系中不同的微弧氧化时间对陶瓷膜层的截面形貌、相组成及生长速度的影响.结果表明:微弧氧化初期,阳极表面主要生成MgO相并向基体内部生长;随后,膜层沿基体向外生成Mg2SiO4相;在氧化末期,膜层同时向内和向外生长,且向内生长占主导地位,但陶瓷层相组成与氧化中期时相同.氧化膜的厚度随时间呈线性增长.提出了陶瓷层在不同阶段的生长机制.

关键词: 镁合金 , 微弧氧化 , 陶瓷层 , 微观结构 , 厚度 , 生长机制