AZ91D鎂合金表面化學(xué)轉(zhuǎn)化及溶膠-凝膠技術(shù)制備復(fù)合涂層研究.pdf

1、鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，被譽(yù)為“21世紀(jì)綠色工程材料”，在汽車、航空航天以及電子行業(yè)中具有廣闊的發(fā)展前景，但耐蝕性能差的缺點(diǎn)限制了鎂合金的廣泛應(yīng)用。 為了提高鎂合金的耐蝕性，本文以AZ91D鎂合金為研究對(duì)象，將溶膠—凝膠技術(shù)和化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)相結(jié)合，制備了復(fù)合涂層。先用高錳酸鉀—磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化法，對(duì)AZ91D鎂合金表面進(jìn)行預(yù)處理；之后采用醇鹽水解法，以正硅酸乙酯(TEOS)、鈦酸四丁酯(Ti(O—Bu)4)和八水氧氯化鋯(ZrO

2、Cl2·8H2O)為前驅(qū)體，在化學(xué)轉(zhuǎn)化膜上制備了ZrO2-SiO2、TiO2-SiO2溶膠—凝膠涂層。部分樣品在300℃、400℃進(jìn)行熱處理，以比較熱處理前后溶膠—凝膠層的組織及性能變化。用SEM、XRD、EDS、DSC、紅外光譜(FT—IR)、極化曲線、電化學(xué)阻抗、結(jié)合力測(cè)試等方法，分析、測(cè)試了成膜后的組織和性能，探討了成膜機(jī)制、成膜過(guò)程和影響因素。 試驗(yàn)結(jié)果表明，處理時(shí)間、溫度和溶液的pH值，對(duì)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的質(zhì)量有很大影響。處

3、理時(shí)間為1-2min、溫度在40-60℃、磷化液pH值在1.3-1.7之間時(shí)，化學(xué)轉(zhuǎn)化膜具有較高的耐蝕性能；結(jié)合力最好，可達(dá)到1級(jí)。時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、pH值過(guò)高以及溫度過(guò)高都會(huì)使成膜疏松，降低轉(zhuǎn)化膜與基體的結(jié)合力。 復(fù)合涂層可明顯提高鎂合金基體的耐蝕性，電化學(xué)測(cè)試表明，復(fù)合涂層的自腐蝕電位(Ecorr)比AZ91D鎂合金基體提高了200-300mV，自腐蝕電流密度(jcorr)降低了2-3個(gè)數(shù)量級(jí)，阻抗值提高了4-5個(gè)數(shù)量級(jí)?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜