关键词:
镁合金
微弧氧化
配方均匀试验
电解液
微观组织
耐蚀性
摘要:
目的研究电解液中各电解质不同浓度配比下微弧氧化膜层的制备、微观结构及耐蚀性能,以确定最优配方。方法基于配方均匀试验方法,在硅酸盐系电解液中对AM60B镁合金进行微弧氧化处理。引入微弧氧化反应的可行性和微弧氧化膜层的成膜性两个试验指标,分别评判本研究中某电解液配方是否具有实际应用价值,以及评价在某个电解液配方下所制得膜层的合格程度。利用涡流测厚仪、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)、硝酸点滴实验以及电化学实验等方法,分别表征膜层的厚度、微观结构、物相组成、元素成分及耐蚀性能。结果当电解液中NaOH的质量浓度小于10 g/L时,方能获得表观完整且色泽均匀的微弧氧化膜层。当NaOH和KF的浓度配比接近,且两者之和约为Na_(2)SiO_(3)所占配比时,即Na_(2)SiO_(3)为19.24 g/L、NaOH为8.80 g/L、KF为11.96 g/L时,膜层中孔径的尺寸小,缺陷少,致密度最高,此时膜层的耐蚀性最好,与基体相比,该膜层的硝酸点滴耐蚀性提高了39倍,电化学耐蚀性提高了3个数量级。膜层主要由MgO、Mg_(2)SiO_(4)及少量的MgF_(2)、MgAl_(2)O_(4)组成,但含量有差别。结论实验设计方法的选择是保证本研究结果有效性的核心和关键。电解液中NaOH的浓度高低是决定某电解液配方是否具有实用价值的首要因素。只有Na_(2)SiO_(3)、NaOH和KF三者间具备适当的配比时,才能降低膜层中的微孔尺寸,减少微裂纹,提高其致密度,并能够在膜层中沉积更多的优质物相,这些是增强膜层耐蚀性的前提和保障。