電解液中離子濃度對(duì)AZ31B鎂合金微弧氧化過程的影響.pdf

1、本文以研究Na2Si03-KOH-KF電解液中陰離子對(duì)鎂合金微弧氧化過程的作用機(jī)制為目標(biāo),借助X射線衍射儀(XID)、掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜儀(EDS)等手段研究Si032-、OH-和F-分別對(duì)AZ31B鎂合金微弧氧化過程中微弧等離子體誘發(fā)、U-t曲線、膜層物相組成、微觀形貌、厚度、膜層阻抗和耐蝕性的影響,揭示其誘發(fā)微弧等離子體的內(nèi)在機(jī)制和對(duì)陶瓷層微觀結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律,為簡(jiǎn)化和優(yōu)化微弧氧倦溶液體系提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)支撐。
　

2、　研究表明:單組分Na2Si03溶液中濃度對(duì)前期U.t曲線影響較大,對(duì)后期影響較小,氧化膜表面微孔孔徑隨NazSi03濃度的增加呈先減小后增大趨勢(shì),氧化膜的主要物相為MgO,當(dāng)Na2Si03濃度為20.09/L時(shí)出現(xiàn)少量M92Si04。單組分KOH溶液中KOH濃度為0.5~1.5g/L時(shí),15s左右即可在AZ31B鎂合金試樣表面快速誘發(fā)微弧等離子體,但并不能滿足氧化膜增厚條件;隨著KOH濃度的增加,基體和膜層的溶解作用逐漸加劇,并逐漸影

3、響微弧等離子體誘發(fā)的穩(wěn)定性;能夠誘發(fā)微弧的KOH濃度存在一個(gè)臨界閾值,其值約為1.59/L,當(dāng)KOH濃度大于該值時(shí),試樣表面會(huì)由于氧化膜局部劇烈溶解而不會(huì)誘發(fā)微弧。
　　在Na2Si03-KOH體系中Na2Si03濃度顯著影響氧化膜的生成,隨著濃度的增加,膜層生長(zhǎng)速率加快,微弧等離子體誘發(fā)電壓略微提高,膜層生長(zhǎng)過程中存在一個(gè)由光滑向多孔轉(zhuǎn)變的臨界狀態(tài),該狀態(tài)下膜層致密層阻抗最高,耐蝕性最好;KOH濃度的增加,顯著降低微弧氧化電壓和

4、微弧等離子體誘發(fā)電壓,縮短微弧等離子體誘發(fā)時(shí)間,加快氧化膜的生長(zhǎng)速率,使氧化膜表面微孔形狀更規(guī)則,促進(jìn)膜層中非晶相的形成,氧化膜致密層的阻抗先增大后減小,耐蝕性呈先減小后增大趨勢(shì)。在Na2Si03.KOH.KF體系中KF加快膜層的生長(zhǎng)速率,F-在氧化膜中以MgF2的形式存在,F-濃度的增大會(huì)降低膜層表面微孔的規(guī)則度,減小微孔孔徑,并使膜層中的非晶相有所減少,MgO相含量隨F-的增加明顯增多。隨著KF濃度的增加,膜層致密層阻抗略有增大,耐