镁合金表面微弧氧化自封孔膜层研究进展

传统微弧氧化膜层表面呈多孔结构,在一定程度上影响了其性能,从而限制其应用和发展,因此对膜层进行封孔处理被广泛应用。其中在膜层制备过程中实现自封孔,工艺简化、高效、性能良好,因而成为微弧氧化封孔工艺领域的研究焦点。论文综述了近年来,镁合金表面微弧氧化自封孔膜层制备及性能研究进展,并阐述了自封孔工艺存在的问题和改进方案,表明可以通过加入不同添加剂或外加电场来实现微弧氧化膜层的自封孔。

AZ91D镁合金外加电场下自封孔微弧氧化膜层微观形貌及耐蚀性

采用外加电场微弧氧化技术实现自封孔,并研究了不同孔结构膜层的耐蚀性能;讨论了封孔过程中胶体运动-电位-孔结构之间的规律性关系,评价了自封孔后膜层腐蚀性能。结果表明:膜层中的多孔结构是腐蚀介质的通道,自封孔后耐蚀性能提高。此外,耐蚀性与孔隙率及封孔填充物的成分和形态具有极大的相关性。通过调整外加电场强度和时间可以实现对自封孔的调控,从而改善耐蚀性能。

氧化石墨烯调控GO/TiO_(2)陶瓷膜层自封孔效应研究

自封孔是调控微弧氧化膜层孔结构,改善膜层耐磨性和耐蚀性等性能的重要技术之一。针对物理封孔稳定性差和封孔剂膨胀作用对膜层结构的显著影响,本实验利用氧化石墨烯自身的导电特性,制备具有减摩效应的GO/TiO_(2)微弧氧化自封孔陶瓷膜层,研究了氧化石墨烯浓度对微弧氧化陶瓷膜层孔结构和减摩性能的影响。研究发现,通过添加氧化石墨烯,可以改变电解液电化学平衡过程,从而实现对GO/TiO_(2)陶瓷膜层孔结构的调控。其中,氧化石墨烯浓度为5 g/L时制备出自封孔陶瓷膜层(G5),其孔隙率、孔径和平均摩擦系数分别为3.6%、2.5μm和0.1,相较于氧化石墨烯浓度为0g/L的膜层(G0)分别下降了83.2%、78.4%和87.5%。研究认为,微弧氧化陶瓷膜层表面孔结构可以通过控制氧化石墨烯浓度,进而影响胶体沉积和能量释放进行调控,这为制备具有减摩效应的自封孔微弧氧化膜层提供了新思路。

二次电压对AZ91D镁合金微弧氧化封孔的影响

目的提高镁合金微弧氧化膜层的耐蚀性。方法在锆盐体系电解液中对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,通过调节二次电压对AZ91D镁合金微弧氧化膜层的孔隙进行封闭,采用XRD、SEM和电化学测试分别对微弧氧化膜层的物相、表面形貌和耐蚀性进行了研究。结果二次电压对膜层的相成分没有影响,主要相组成为MgO、MgF_2、ZrO_2、Mg_2Zr_5O_(12)。随着二次电压的升高,膜层表面放电微孔孔径先减小后增大,孔隙率先降低后升高。与没有二次电压相比,施加二次电压的腐蚀电流降低2~3个数量级,极化电阻升高1~2个数量级,耐蚀性明显提高,且当二次电压为160 V时,膜层的极化电阻最高,耐蚀性最好。结论二次电压能够对AZ91D镁合金微弧氧化膜层的孔隙进行封闭,进而阻止腐蚀液通过微孔进入基体,提高膜层的耐蚀性。

有色金属表面微弧氧化膜层封孔技术研究进展

从微弧氧化后处理封孔技术及微弧氧化自封孔技术两方面归纳了近年来国内外有色金属表面微弧氧化膜层封孔技术的发展情况,分析了各种微弧氧化封孔技术的特点,总结了各种封孔技术在有色金属表面处理中的应用,指出了微弧氧化封孔技术未来的研究方向。