鎂合金微弧氧化-磁控濺射鍍鎳復(fù)合膜制備及耐蝕性研究.pdf

1、鎂及其合金作為結(jié)構(gòu)材料具有密度小、強(qiáng)度大、無毒等優(yōu)良性能，被譽為―21世紀(jì)的綠色工程材料‖。但是，鎂及其合金的化學(xué)性質(zhì)活潑，易受到腐蝕，故其應(yīng)用受到較大限制，提高其耐腐蝕性能就顯得尤為重要。本文利用微弧氧化-磁控濺射鍍鎳技術(shù)，在AZ31鎂合金的表面原位生長耐蝕性能良好的復(fù)合膜層，并探討了各個工藝條件對膜層耐蝕性能的影響。采用微弧氧化-磁控濺射技術(shù)在鎂合金的表面原位制備復(fù)合膜層尚未見報導(dǎo)，這為提高鎂合金耐蝕性能的研究提供了一條新路徑。

2、r>　　實驗表明：當(dāng)復(fù)合電解液硅酸鈉15g/L、磷酸鈉5g/L、氫氧化鉀2g/L、氟化鈉4g/L，電流密度6A/dm2、頻率1000Hz、占空比10％、反應(yīng)時間300s時微弧氧化膜層的耐蝕性能達(dá)到最優(yōu)。最優(yōu)微弧氧化體系下膜層厚度為23μm，膜層主要由MgO和MgSiO3組成，截面形貌顯示膜層主要由過渡層、致密層和疏松層組成；結(jié)合力測試表明膜層與基底結(jié)合良好。交流阻抗(EIS)結(jié)果顯示膜層在3.5wt.%的NaCl溶液中浸泡初期和中期具有

3、很強(qiáng)的耐腐蝕性能。浸泡后期膜層逐漸發(fā)生點蝕，并隨著浸泡時間的延長，膜層的點蝕逐漸在整個截面延展開來，并最終全面腐蝕膜層。
　　在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行磁控濺射鍍鎳制備復(fù)合膜層。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)磁控濺射壓強(qiáng)0.8Pa，濺射功率75W，濺射時間75min時膜層的耐蝕性為最優(yōu)。研究表明濺射鎳為無定形態(tài)的鎳膜層并伴隨有少許的氧化鎳生成。鎳層的表面平整與否與微弧氧化層有很大的關(guān)系。結(jié)合力測試表明整個膜層與基底的結(jié)合性能良好。膜層通過濺射鍍鎳后膜層的