AZ91D表面含Ce微弧氧化涂层的制备及耐蚀性研究
发布时间：2021-03-03 12:07
镁合金的机械物理性能良好,在航空航天、汽车电子等诸多行业被广泛应用,然而镁合金在服役过程中极易发生腐蚀破坏。针对这一问题,本文旨在将稀土Ce元素引入到微弧氧化层中,借助各种表征手段,探究各参数对稀土复合微弧氧化层表面形貌、元素含量及耐蚀性能的影响,提高基体镁合金的耐蚀性能并分析涂层的耐蚀机制。研究结果表明,化学转化、阴极电沉积及微弧氧化工艺参数均对膜层的形貌、成分及耐蚀性能有显著作用,以上三种稀土工艺微弧氧化后均制备出含Ce陶瓷层。通过各种表征分析可得最适工艺参数为:以阴极电沉积为稀土引入工艺,电流密度为0.2mA/dm2,H2O2浓度为0.03mol/L,沉积时间为6或8min,300V下微弧氧化5min,涂层耐蚀性能均有改善。其中,沉积时间为6min时,可持续保护基体达168h,沉积时间为8min时,腐蚀电流可降低23个数量级,点蚀电位提升到2V以上,耐蚀性能显著提升。硅烷电沉积复合工艺中,不论是电沉积后硅烷浸泡,抑或是将硅烷加入到电解质溶液中,均可提高MAO涂层的耐蚀性。相比于不添加硅烷时同样...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
GAHD有机转化涂层的截面结构
图 1-1 GAHD 有机转化涂层的截面结构[27]电沉积是一种将金属离子在电解液阴极区域还原成金属的工艺过程。多表面处理方法中，电沉积是一种既方便操作又具有良好耐摩耐腐蚀性护涂层。Dalmoro 等人[29]以商业纯镁和 AZ31 和 AZ91 两种常用镁合金基板，研究了 Ni 镀层的成核过程、化学成分和微观结构，及其对涂层耐的影响。发现沉积过程受合金基底的强烈影响，AZ31 合金上镀镍比其他具有更高的沉积速率和更低的表面粗糙度。
其截面微观状态和线扫描图如 1-2 所示。胶-凝胶法是一种环境友好的腐蚀防护方法，即将无机或无机物经水解和缩合而固化，再经热处理形成氧化物或其它化合物t 等人[33]通过比较四种不同的酸洗工艺，探讨了酸洗对溶胶-凝性影响，结果表明通过酸洗和溶胶-凝胶涂层有机结合，合金的了 60 倍。如图 1-3 为 AZ31 镁合金表面溶胶-凝胶反应示意图胶-凝胶涂层在基底表面和涂膜之间形成共价键，故而对提升金物表面的粘附特别有利。此外，涂层可以将功能性有机基团结网络中，以增强与后续涂料层的粘合。Tan 等人[34]以 AZ91D，制备出由溶胶凝胶层-阳极氧化层-溶胶凝胶层组成的复合涂，虽然增加涂层厚度可以改善阻挡层并减少腐蚀产物的扩散，层的临界厚度时，较厚的层极其易于破裂，故而可采取多个较形式增加耐腐蚀性。多孔阳极氧化的镁氧化物层作中间层，明-凝胶层的粘附性。溶胶-凝胶层可有效对阳极氧化层中孔洞和密封，并充当屏障阻碍腐蚀性物质的扩散，增强基体耐蚀性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金气相沉积防腐涂层技术研究现状[J]. 熊姣,吁安山,金华兰,杨湘杰. 腐蚀科学与防护技术. 2018(03)
[2]稀土改性剂对玻璃纤维-SiO2/聚四氟乙烯复合材料性能的影响[J]. 叶恩淦,朱月华,蒋利华,卓宁泽,王海波. 复合材料学报. 2018(06)
[3]镁合金表面冷喷涂纳米铝锌涂层及其腐蚀性能研究[J]. 贾利,崔烺,郑子云,李经纬. 热加工工艺. 2017(02)
[4]稀土对镁合金微弧氧化层的作用综述[J]. 马跃宇,何德山,涂思京,车聪,李大全. 稀有金属. 2017(06)
[5]AZ80镁合金表面热喷涂Al2O3涂层的性能研究[J]. 郭成良. 机械工程师. 2015(06)
[6]AZ31和稀土镁合金微弧氧化膜的对比研究[J]. 贾方舟,佟玮,张联英,李吉丹,刘宝军,余剑. 材料导报. 2015(04)
[7]稀土盐添加剂在镁合金微弧氧化中的应用研究[J]. 徐涛涛,赵世明. 电镀与精饰. 2014(02)
[8]Investigation of rare earth sealing of porous micro-arc oxidation coating formed on AZ91D magnesium alloy[J]. M.Laleh,Farzad Kargar,A.Sabour Rouhaghdam. Journal of Rare Earths. 2012(12)
[9]稀土在材料表面工程中的研究进展[J]. 陈颢,朱嵩,羊建高,陈一胜. 江西有色金属. 2009(03)
[10]稀土对金属陶瓷涂层微观组织改性作用研究现状和应用进展[J]. 何科杉,程西云,李志华. 润滑与密封. 2009(03)
本文编号：3061237
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
GAHD有机转化涂层的截面结构
图 1-1 GAHD 有机转化涂层的截面结构[27]电沉积是一种将金属离子在电解液阴极区域还原成金属的工艺过程。多表面处理方法中，电沉积是一种既方便操作又具有良好耐摩耐腐蚀性护涂层。Dalmoro 等人[29]以商业纯镁和 AZ31 和 AZ91 两种常用镁合金基板，研究了 Ni 镀层的成核过程、化学成分和微观结构，及其对涂层耐的影响。发现沉积过程受合金基底的强烈影响，AZ31 合金上镀镍比其他具有更高的沉积速率和更低的表面粗糙度。
其截面微观状态和线扫描图如 1-2 所示。胶-凝胶法是一种环境友好的腐蚀防护方法，即将无机或无机物经水解和缩合而固化，再经热处理形成氧化物或其它化合物t 等人[33]通过比较四种不同的酸洗工艺，探讨了酸洗对溶胶-凝性影响，结果表明通过酸洗和溶胶-凝胶涂层有机结合，合金的了 60 倍。如图 1-3 为 AZ31 镁合金表面溶胶-凝胶反应示意图胶-凝胶涂层在基底表面和涂膜之间形成共价键，故而对提升金物表面的粘附特别有利。此外，涂层可以将功能性有机基团结网络中，以增强与后续涂料层的粘合。Tan 等人[34]以 AZ91D，制备出由溶胶凝胶层-阳极氧化层-溶胶凝胶层组成的复合涂，虽然增加涂层厚度可以改善阻挡层并减少腐蚀产物的扩散，层的临界厚度时，较厚的层极其易于破裂，故而可采取多个较形式增加耐腐蚀性。多孔阳极氧化的镁氧化物层作中间层，明-凝胶层的粘附性。溶胶-凝胶层可有效对阳极氧化层中孔洞和密封，并充当屏障阻碍腐蚀性物质的扩散，增强基体耐蚀性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金气相沉积防腐涂层技术研究现状[J]. 熊姣,吁安山,金华兰,杨湘杰. 腐蚀科学与防护技术. 2018(03)
[2]稀土改性剂对玻璃纤维-SiO2/聚四氟乙烯复合材料性能的影响[J]. 叶恩淦,朱月华,蒋利华,卓宁泽,王海波. 复合材料学报. 2018(06)
[3]镁合金表面冷喷涂纳米铝锌涂层及其腐蚀性能研究[J]. 贾利,崔烺,郑子云,李经纬. 热加工工艺. 2017(02)
[4]稀土对镁合金微弧氧化层的作用综述[J]. 马跃宇,何德山,涂思京,车聪,李大全. 稀有金属. 2017(06)
[5]AZ80镁合金表面热喷涂Al2O3涂层的性能研究[J]. 郭成良. 机械工程师. 2015(06)
[6]AZ31和稀土镁合金微弧氧化膜的对比研究[J]. 贾方舟,佟玮,张联英,李吉丹,刘宝军,余剑. 材料导报. 2015(04)
[7]稀土盐添加剂在镁合金微弧氧化中的应用研究[J]. 徐涛涛,赵世明. 电镀与精饰. 2014(02)
[8]Investigation of rare earth sealing of porous micro-arc oxidation coating formed on AZ91D magnesium alloy[J]. M.Laleh,Farzad Kargar,A.Sabour Rouhaghdam. Journal of Rare Earths. 2012(12)
[9]稀土在材料表面工程中的研究进展[J]. 陈颢,朱嵩,羊建高,陈一胜. 江西有色金属. 2009(03)
[10]稀土对金属陶瓷涂层微观组织改性作用研究现状和应用进展[J]. 何科杉,程西云,李志华. 润滑与密封. 2009(03)
本文编号：3061237
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