电解液配方对纯镁微弧氧化膜层耐蚀性的影响

基于单纯形重心设计改变Na_(2)SiO_(3)、NaOH、KF和NaAlO_(2)四种组分的搭配,在纯镁基体上制备微弧氧化膜层,研究了电解液各组分及其搭配对膜层耐蚀性能的影响。结果表明,拟合得到的回归方程的显著性较好,预测精度高。通过标准化回归系数及帕累托分析可知,KF对膜层点滴及电化学耐蚀性的影响均较大。由响应面分析可知,KF有助于膜层点滴耐蚀性的提高,但高浓度的KF反而不利于电化学耐蚀性的提升。主盐Na_(2)SiO_(3)和NaAlO_(2)可以明显提高膜层的电化学耐蚀性。膜层点滴耐蚀性与电化学耐蚀性的腐蚀机制不同是导致电解质对二者的影响有所区别的根本原因。

纯镁及AZ91D镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的对比

基于硅酸盐电解液体系,在纯镁、AZ91D镁合金基体上制备微弧氧化膜,通过不同的表征手段对比两种基体材料下膜层的耐蚀性能.结果表明:AZ91D镁合金表面微弧氧化膜层的成膜性更好,且膜层中Mg_(2)SiO_(4)、MgF_(2)等物相更多,因此,点滴、电化学耐蚀性更好.纯镁微弧氧化膜在整个腐蚀过程中表现为全面腐蚀,在腐蚀后期基本丧失对基体的保护作用,而AZ91D镁合金微弧氧化膜层在浸泡后期出现了局部腐蚀,但仍然可以有效地保护基体.合金化后由于不同元素电极电位的不同,使得微弧氧化在基体表面α、β相区域出现了选择性起弧,这种交替的击穿放电现象有利于膜层致密度、成分及缺陷等微观组织结构特征参量的改善,从而使得AZ91D镁合金表面微弧氧化膜层具有更好的耐蚀性能.

基体预处理及初始加载速率对微弧氧化膜层生长速率的影响

在硅酸盐体系电解液中对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,通过正交实验研究了机械清理、酸碱洗和初始加载速率及其彼此之间的交互作用对膜层生长速率的影响.结果表明:机械清理和酸碱洗对微弧氧化膜层的生长速率有非常显著的影响,初始加载速率及其与酸碱洗的交互作用对膜层的生长速率也有显著的影响.在实验室场合,获得较高膜层生长速率的工艺方案为砂纸打磨和无酸碱洗的预处理方式,并且初始加载速率快慢均可.但对实际工业生产应用,更为合适的工艺应采用喷砂和酸碱洗的预处理方式,并且缓慢加载.

电解液组分对镁合金微弧氧化成膜及膜层耐蚀性的影响

基于单纯形重心设计改变Na_(2)SiO_(3)、NaOH、KF和NaAlO_(2)4种组分的搭配,在AZ91D镁合金上进行微弧氧化处理,研究了电解液配方对膜层成膜及耐蚀性能的影响。结果表明,所得到的回归方程非常显著,预测精度高。帕累托分析显示,4种电解质均对膜层耐蚀性影响显著。通过响应面分析可知,增大主盐Na_(2)SiO_(3)或者NaAlO_(2)的浓度可以显著提高膜层的耐蚀性。但二者复合却不利于耐蚀性的提高。主盐对于提高膜层成膜性及耐蚀性至关重要。当电解液中无主盐时,膜层的成膜性及耐蚀性都很差。当电解液中含有主盐时,适当增加NaOH与KF的浓度,膜层耐蚀性提高。通过Pearson相关分析可知,膜层耐蚀性主要受致密度及孔隙率的影响,同时也受膜厚、物相等其他特征参量的影响。而电解液各组分通过影响上述微观结构特征参量从而影响膜层性能。