鎂鋰合金表面微弧氧化膜的制備與性能研究.pdf

1、鎂鋰合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料具有較高的比強(qiáng)度、比剛度、優(yōu)良的電磁屏蔽能力等優(yōu)異性能，在航空、航天、電子、軍事等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。鎂鋰合金的耐蝕性差是限制鎂鋰合金廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素?；趯辖鸨砻嫣幚肀举|(zhì)的理解，我們首次提出利用改進(jìn)的微弧氧化技術(shù)對鎂鋰合金進(jìn)行表面處理，以期在鎂鋰合金表面獲得具有良好耐蝕性、耐磨性以及與合金基體結(jié)合牢固的微弧氧化膜層。 通過簡單電解液初選與正交試驗(yàn)優(yōu)化，開發(fā)出適宜鎂鋰合金微弧氧化的高效、無氟

2、環(huán)保型電解液(多聚磷酸鈉6g，六偏磷酸鈉0.9g；氫氧化鈉4.5g；三乙醇胺15mL；蒸餾水1.5L)。在此基礎(chǔ)上研究了工藝參數(shù)對氧化膜的生長過程、厚度、微觀結(jié)構(gòu)及耐蝕性能的影響。確定了較佳的工藝參數(shù)：電流密度：5A/cm2、氧化時(shí)間：8min、頻率：2000Hz，占空比：15％。 研究了低鋰含量鎂鋰合金在添加和未添加TiO2納米粒子的復(fù)合磷酸鹽電解液中的微弧氧化過程。利用掃描電鏡(SEM)，X—射線衍射分析(XRD)、X—射線

3、光電子能譜(XPS)、動電位極化(PDP)以及電化學(xué)交流阻抗(EIS)等測試手段研究了TiO2納米粒子對微弧氧化膜的宏觀、微觀形貌、組成以及電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：添加TiO2納米粒子后，微弧氧化膜的顏色由白色變?yōu)樗{(lán)色，與白色氧化膜相比，藍(lán)色膜具有更少的結(jié)構(gòu)缺陷和更為均一的微觀結(jié)構(gòu)，并且合金的耐蝕性能得到了顯著的提高。 研究了高鋰含量LA141合金在堿性復(fù)合磷酸鹽電解液中的微弧氧化過程。通過氧化過程中電流密度和電壓變化規(guī)律的

4、分析研究了LA141合金表面微弧氧化膜的生長動力學(xué)；利用SEM、XRD、XPS、PDP以及EIS等測試手段分析了微弧氧化膜的組成、結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)性能；并對微弧氧化機(jī)理進(jìn)行了初探。結(jié)果表明：LA141合金的微弧氧化過程分為初級階段，陽極氧化階段，過渡階段和微弧氧化階段：LA141合金表面的微弧氧化膜主要由方鎂石型氧化鎂，基體的β相固溶體和含磷的無定形相組成；經(jīng)過微弧氧化后合金的耐蝕性能得到了顯著提高，其中對合金起主要保護(hù)作用的是氧化膜的內(nèi)