AZ31B镁合金表面CeO 2 /MAO薄膜的制备及耐腐蚀性能研究
发布时间：2021-01-09 18:27
镁合金由于良好的物理和机械性能受到了人们的广泛关注,在汽车、3C数码产品和航空航天领域得到了应用。但是由于镁及其合金化学性质较活泼,耐腐蚀性能较差限制了它的广泛使用。目前主要从镁合金表面改性出发应用各种表面涂层处理技术来提高其耐腐蚀性能。微弧氧化工艺属于原位生长陶瓷膜的方法,与基底结合较好,但由于工艺条件的限制使制备的微弧氧化膜层具有微米级的缺陷限制了其对镁合金的保护。铈基防腐涂层由于能够能够提供良好的物理阻隔效应近年成为了各国学者研究和开发的课题。但是有关磁控溅射CeO2提高镁合金的耐腐蚀性的相关研究较少。本文利用微弧氧化-磁控溅射复合技术在AZ31B镁合金表面制备CeO2/MAO复合涂层。实验研究了微弧氧化过程中占空比、氧化时间、频率、电流密度等电参数对陶瓷膜表面形貌和电化学性能的影响。并对磁控溅射功率和溅射时间对复合膜性能进行了研究。试验表明,当微弧氧化占空比为40%、氧化时间20min、频率为1000Hz、电流密度为0.2A/cm2时MAO涂层耐腐蚀性能最优。MAO陶瓷层主要由MgO和Mg2...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微弧氧化装置示意图
图 2.1 微弧氧化装置示意图Fig. 2.1 Schematic diagram of micro-arc oxidation equipment溅射试验设备微弧氧化过后的镁合金表面制备 CeO2薄膜主要利用磁沈阳科学仪器股份有限公司提供，型号为 JGP-560B。核心部件，主要由真空溅射腔、冷却水循环系统、电成。整个电源分别由三个射频电源和两个直流电源组分别为一个强磁靶、两个永磁靶和两个非平衡靶。在过计算机系统和靶材挡板的控制制备多种材料的单层靶向沉积多层膜或者实现薄膜的掺杂。
②将磨好的镁合金用去离子水清洗表面，并将样品放入盛有酒精的烧杯中在超声波清洗仪中清洗 10 分钟；③将洗好的镁合金样品用氮气枪吹干，放入密封样品袋中备用。2.3.2 微弧氧化膜的制备微弧氧化膜的制备过程如下：①通过查阅文献确定电解液溶液配比为 15g/L Na2SiO3、2g/L KOH、2g/L NaF，用分析天平准确称量装入一定量去离子水的烧杯中，用玻璃棒搅拌使其溶解，对于难溶的电解质可以超声波分散，待电解质完全溶解之后移入容量瓶中定容。②将已处理的镁合金样品放入乙醇溶液中超声处理 10min 并用氮气枪吹干，将其用铝条挂钩并与电源正极相连，不锈钢作为阴极与电源负极相连接，放入电解液中，设定好试验参数，打开电源，观察并记录现象。③待达到预定时间时关闭电源并取出样品，用去离子水冲洗并吹干放入密封袋中备用。微弧氧化工艺流程如下图所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金在航空航天领域研究应用现状与展望[J]. 吴国华,陈玉狮,丁文江. 载人航天. 2016(03)
[2]镁合金铸件在汽车工业中的应用与研究状况[J]. 周桂云. 汽车工艺与材料. 2016(03)
[3]生物医用镁合金材料的应用及抗腐蚀性研究进展[J]. 李传福,李艳芳. 轻工科技. 2015(04)
[4]镁合金表面防腐研究的前沿进展[J]. 沈骏,龚福宝,张涛,游国强,何培培. 功能材料. 2014(17)
[5]AZ31镁合金表面磁控溅射Al和TiN的试验研究[J]. 沈钰,祝向荣. 轻合金加工技术. 2014(08)
[6]制备工艺参数对AZ31镁合金表面溅射TiAlN薄膜耐腐蚀性能的影响[J]. 黄佳木,陈韦,彭佳,江四川. 真空科学与技术学报. 2014(04)
[7]激光冲击强化对AZ91镁合金的电化学腐蚀行为的影响[J]. 李少哲,张凌峰,邢清蒲. 中国激光. 2013(05)
[8]镁合金件有机防护涂层的耐腐蚀性能研究[J]. 王振林,倪维良,王李军,王留方,郁飞,朱亚君,朱晓丰. 涂料工业. 2012(12)
[9]镁合金防腐表面处理与涂层技术研究进展[J]. 倪维良,邵旭东,郁飞,王留方,王李军,朱亚君,谭伟民. 涂料工业. 2012(07)
[10]频率和占空比对镁合金微弧氧化的影响[J]. 宾远红,刘英,李培芬. 科学技术与工程. 2011(31)
博士论文
[1]2024-T3铝合金表面磁控溅射沉积氧化铈基涂层的制备及耐腐蚀性能研究[D]. 刘园园.重庆大学 2016
本文编号：2967173
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微弧氧化装置示意图
图 2.1 微弧氧化装置示意图Fig. 2.1 Schematic diagram of micro-arc oxidation equipment溅射试验设备微弧氧化过后的镁合金表面制备 CeO2薄膜主要利用磁沈阳科学仪器股份有限公司提供，型号为 JGP-560B。核心部件，主要由真空溅射腔、冷却水循环系统、电成。整个电源分别由三个射频电源和两个直流电源组分别为一个强磁靶、两个永磁靶和两个非平衡靶。在过计算机系统和靶材挡板的控制制备多种材料的单层靶向沉积多层膜或者实现薄膜的掺杂。
②将磨好的镁合金用去离子水清洗表面，并将样品放入盛有酒精的烧杯中在超声波清洗仪中清洗 10 分钟；③将洗好的镁合金样品用氮气枪吹干，放入密封样品袋中备用。2.3.2 微弧氧化膜的制备微弧氧化膜的制备过程如下：①通过查阅文献确定电解液溶液配比为 15g/L Na2SiO3、2g/L KOH、2g/L NaF，用分析天平准确称量装入一定量去离子水的烧杯中，用玻璃棒搅拌使其溶解，对于难溶的电解质可以超声波分散，待电解质完全溶解之后移入容量瓶中定容。②将已处理的镁合金样品放入乙醇溶液中超声处理 10min 并用氮气枪吹干，将其用铝条挂钩并与电源正极相连，不锈钢作为阴极与电源负极相连接，放入电解液中，设定好试验参数，打开电源，观察并记录现象。③待达到预定时间时关闭电源并取出样品，用去离子水冲洗并吹干放入密封袋中备用。微弧氧化工艺流程如下图所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金在航空航天领域研究应用现状与展望[J]. 吴国华,陈玉狮,丁文江. 载人航天. 2016(03)
[2]镁合金铸件在汽车工业中的应用与研究状况[J]. 周桂云. 汽车工艺与材料. 2016(03)
[3]生物医用镁合金材料的应用及抗腐蚀性研究进展[J]. 李传福,李艳芳. 轻工科技. 2015(04)
[4]镁合金表面防腐研究的前沿进展[J]. 沈骏,龚福宝,张涛,游国强,何培培. 功能材料. 2014(17)
[5]AZ31镁合金表面磁控溅射Al和TiN的试验研究[J]. 沈钰,祝向荣. 轻合金加工技术. 2014(08)
[6]制备工艺参数对AZ31镁合金表面溅射TiAlN薄膜耐腐蚀性能的影响[J]. 黄佳木,陈韦,彭佳,江四川. 真空科学与技术学报. 2014(04)
[7]激光冲击强化对AZ91镁合金的电化学腐蚀行为的影响[J]. 李少哲,张凌峰,邢清蒲. 中国激光. 2013(05)
[8]镁合金件有机防护涂层的耐腐蚀性能研究[J]. 王振林,倪维良,王李军,王留方,郁飞,朱亚君,朱晓丰. 涂料工业. 2012(12)
[9]镁合金防腐表面处理与涂层技术研究进展[J]. 倪维良,邵旭东,郁飞,王留方,王李军,朱亚君,谭伟民. 涂料工业. 2012(07)
[10]频率和占空比对镁合金微弧氧化的影响[J]. 宾远红,刘英,李培芬. 科学技术与工程. 2011(31)
博士论文
[1]2024-T3铝合金表面磁控溅射沉积氧化铈基涂层的制备及耐腐蚀性能研究[D]. 刘园园.重庆大学 2016
本文编号：2967173
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