铜钴镍离子对镁合金微弧氧化膜的影响

目的提高镁合金微弧氧化膜的耐蚀性。方法在Na_2SiO_3-NaOH-Na_2B_4O_7组成的电解液体系中,分别加入铜离子、钴离子和镍离子对AZ91D镁合金进行微弧氧化,研究离子种类和组成对膜层性能的影响。采用点滴实验测试膜层的耐蚀性,采用电化学工作站测试膜层的电化学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对微弧氧化膜层的表面形貌和元素组成进行分析。结果电解溶液中加入钴离子、铜离子、镍离子后,镁合金微弧氧化膜的耐腐蚀性能均有提高。其中铜离子的影响最大,加入1.5 g/L的铜离子后,镁合金微弧氧化膜的点滴时间提高了77.3 s,膜层耐腐蚀性能显著提高。电化学测试结果得出,不加金属离子的氧化膜的腐蚀电流密度为1.092×10^(-5) A/cm^2,腐蚀电位为-1.487 V;加入钴、铜、镍离子浓度分别为2、1.5、3 mol/L时,腐蚀电流密度分别为3.912×10^(-6)、6.027×10^(-6)、2.167×10^(-6) A/cm^2,腐蚀电位分别为-1.412、-0.832、-1.047 V;加入金属离子制得的微弧氧化膜的腐蚀电流密度均降低了1个数量级,腐蚀电位不同程度地正移,其中加入铜离子后腐蚀电位提高了0.655 V。加入金属离子后,陶瓷膜表面空隙和孔洞数量不同程度地变浅和减少,增加了膜层的致密性和均匀性。结论电解液中添加一定量的铜、钴、镍离子均能够提高AZ91D镁合金微弧氧化膜层的耐蚀性,其中铜离子的效果最明显。

硝酸铈对镁合金锌、锰系磷酸盐转化膜性能的影响

研究了硝酸铈对镁合金锌、锰系磷酸盐转化膜性能的影响。通过单因素试验得出:制备锌、锰系磷酸盐转化膜时,硝酸铈的最佳质量浓度分别为0.3 g/L和0.2 g/L。与锌系磷酸盐转化膜相比,锰系磷酸盐转化膜更加光滑致密,膜层中Ce的质量分数较高,耐蚀性更好。

温度和时间对镁合金钼酸盐转化膜性能的影响

研究了温度和时间对镁合金钼酸盐转化膜性能的影响。通过单因素试验,得出镁合金钼酸盐化学转化的最优配方为:钼酸铵25 g/L,硝酸钠1.5 g/L,硝酸锰1 g/L,柠檬酸1.5 g/L,pH值5,温度60℃,时间25 min。钼酸盐转化膜的主要成分为MgO2和Mg2Mo3O11。最优配方下得到的钼酸盐转化膜结晶细小、均匀,并且有细微裂纹。与磷酸盐转化膜相比,钼酸盐转化膜的耐蚀性更好。

添加不同种类镍粉体对镁合金微弧氧化膜性能的影响

在微弧氧化基础电解液中分别添加磁性镍粉体和镍包覆碳化硅粉体,研究不同种类镍粉体对微弧氧化膜性能的影响。结果表明:添加磁性镍粉体的试片表面更加平整,覆盖性好,并且点滴时间长。磁性镍粉体的最佳质量浓度为4g/L,此条件下自腐蚀电流为4.682×10^(-7) A,自腐蚀电位为-0.843V;镍包覆碳化硅粉体的最佳质量浓度同样为4g/L,此条件下自腐蚀电流为1.548×10^(-6) A,自腐蚀电位为-0.913V。添加磁性镍粉体使镁合金微弧氧化膜的性能变得更好。

四种镁合金磷酸盐转化膜性能的比较

比较了镁合金锰系、锌系、钙系、钡系磷酸盐转化膜的性能。采用点滴试验和电化学试验测试了四种磷酸盐转化膜的耐蚀性,并采用金相显微镜和扫描电镜观察了四种磷酸盐转化膜的形貌。结果表明:钡系磷酸盐转化膜最薄,但自腐蚀电流密度最小,自腐蚀电位最正,耐蚀性最好。