Mg-Li合金微弧氧化/改性/后续封孔工艺及其抗腐蚀性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tony_yang
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微弧氧化(MAO)技术在一定程度上提高金属基体材料抵御腐蚀的能力,但是膜层的表面的孔隙率和微裂纹是影响膜层腐蚀的关键因素,因此对微弧氧化膜层进行电解液配方改性及开发后处理复合技术成为MAO技术研究热点和方向。本课题在NaAlO2电解液中用MAO法在Mg-8wt%Li合金板材上获得抗蚀性较好的膜层后,分别用预处理法、掺杂法对MAO膜进行了改良以及刷涂法对MAO膜进行了封孔。用扫描电子显微镜(SEM)观察膜层的孔洞及熔结情况;用电子能谱仪(EDS)及X射线衍射(XRD)分别测得膜中的元素和物相;用剪切法测量膜层的结合强度;以Tafel和循环伏安曲线、盐雾腐蚀的面积来评定样品的抗蚀性。在NaAlO2为主盐的电解液体系中,利用MAO技术,在Mg-8wt%合金表面获得了陶瓷膜,通过对电解液浓度、电参数的优化过程中研究了各因素对陶瓷膜结构和耐均匀腐蚀性能的影响,从而获得了主要由MgAl2O4和γ-Al2O3组成的耐蚀性较好的膜层,能将基体的腐蚀电流密度密度从原来-4次方降到-6次方。植酸以对基体预处理和直接加入MAO电解液这两种方式从形貌和组成两方面对MAO膜进行了改性,对改性后膜层的结构、耐均匀腐蚀性、耐点腐蚀性进行了表征。先经植酸预处理再MAO的方式使得合金上形成了包覆有有机转化膜碎片的陶瓷膜;直接将植酸加入电解液的方式使得膜层显著增厚,抗蚀性更强,其中,加入4g/L时所获膜层最耐均匀腐蚀,加入2g/L时所获膜层最耐点腐蚀。对优化后的MAO进行封孔时,采用了Na2MoO4、环氧/SiO2杂化树脂这两种封孔剂。对封孔机制、膜层结构、结合力、耐盐雾腐蚀以及耐均匀腐蚀性进行了表征。Na2MoO4溶液浸泡能小幅度提高MAO膜的耐蚀性;环氧树脂和纳米SiO2形成的杂化树脂对MAO膜的封孔效果最好,可以使腐蚀电流密度密度降到-9次方,盐雾腐蚀360h膜层表面基本完好。
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