純鎂微弧氧化膜在NaCl及重金屬鹽水溶液中的腐蝕行為研究.pdf

1、微弧氧化（MAO）技術(shù)是在傳統(tǒng)陽(yáng)極氧化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的新型表面處理技術(shù)，在化學(xué)氧化、電化學(xué)氧化、等離子體氧化的共同作用之下，Al、Mg、Ti等金屬通過(guò)微弧氧化在其表面原位生成陶瓷膜。微弧氧化陶瓷膜具有結(jié)構(gòu)致密、與基體結(jié)合牢固、耐蝕等特點(diǎn)，明顯的提高了基材的性能。制作保護(hù)膜層的目的是為了將鎂合金應(yīng)用到人們的生產(chǎn)和生活中。因此，對(duì)鎂合金微弧氧化膜在不同腐蝕介質(zhì)中的腐蝕行為的研究，就顯得尤為重要。
　　本文以純鎂為研究對(duì)象，在已優(yōu)

2、化的硅酸鹽系電解液中，采用微弧氧化（MAO）技術(shù)在其表面制備出厚度為26±1μm的微弧氧化陶瓷膜試樣。利用電化學(xué)測(cè)試的方法對(duì)比分析純鎂微弧氧化膜在NaCl及重金屬鹽水溶液中的電化學(xué)腐蝕行為，再采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射（XRD）的方法，分析膜層在重金屬鹽水溶液中的腐蝕形貌和腐蝕產(chǎn)物，對(duì)純鎂微弧氧化膜在含 Cl—、Cu2+和Fe3+的水溶液中的腐蝕行為進(jìn)行研究。為微弧氧化鎂合金應(yīng)用范圍的進(jìn)一步拓展提供實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)。

3、　　對(duì)經(jīng)微弧氧化處理的純鎂在不同濃度NaCl溶液的電化學(xué)腐蝕行為進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，純鎂微弧氧化膜在NaCl溶液中的腐蝕速度隨NaCl濃度的增大而加快，說(shuō)明膜層在低濃度NaCl溶液中有更好的耐蝕性。在其他工藝參數(shù)不變的條件下，采用不同工作電壓對(duì)純鎂進(jìn)行微弧氧化處理，制得具有相同膜厚的試樣。研究其在3.5％NaCl溶液中的電化學(xué)腐蝕行為，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在隨工作電壓升高，試樣耐蝕性在一定電壓范圍內(nèi)下降，但沒(méi)有太大變化。當(dāng)電壓超過(guò)臨界值，膜層耐蝕

4、性會(huì)急劇下降。因此應(yīng)當(dāng)將制備純鎂微弧氧化膜的工作電壓保持在一定范圍內(nèi)。
　　通過(guò)對(duì)經(jīng)微弧氧化處理后的純鎂在CuSO4和Fe2(SO4)3水溶液中的腐蝕行為的對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)因?yàn)?Cu2+會(huì)水解生成 H+，使得純鎂微弧氧化膜在 CuSO4水溶液中時(shí)，膜層中的主要成分 MgO與溶液中的H+發(fā)生反應(yīng)，從而促進(jìn) Cu2+水解生成 Cu(OH)2。該物質(zhì)吸附于膜層的表面，并形成了葉狀的層片堆垛覆蓋，進(jìn)而隔絕了腐蝕介質(zhì)向膜基面方向的進(jìn)一步擴(kuò)滲，