镁、镁合金微弧氧化膜微观结构及耐蚀性的对比研究

发布时间：2021-01-14 04:57

　　微弧氧化技术（MAO）,一种在传统阳极氧化基础发展而来的表面处理技术,凭借其在阀金属表面（如:Mg、Al、Ti等）原位生成环境友好的、硬度较高的、耐腐蚀性优良的表面涂层而被广泛应用于工业生产中。但是,在苛刻的服役环境下仍凸显出其耐蚀性较差的缺点。为研究其腐蚀机理,本课题选用正交实验设计方案,以纯镁、AM60B和AZ91D镁合金为基体材料,对比研究了镁、镁合金微弧氧化膜的微观结构,分析了腐蚀过程中膜层微观结构的变化。同时,构建了相应的等效电路图模型,理清了膜层在3.5 wt.%的中性Na Cl溶液中的腐蚀机理。其次,考察了合金化、加载电压对膜层微观结构及耐蚀性的影响,为进一步推广微弧氧化膜的应用提供了理论依据。而且,检验了各种检测手段所得到的耐蚀性结果是否可以相互印证。采用TT260测厚仪、SEM电子显微镜、XRD衍射仪分别对微弧氧化膜层厚度、表面和截面形貌及物相组成进行了分析测试,采用CV、Tafel及EIS评估了微弧氧化膜的耐腐蚀性能。1.研究了合金化对微弧氧化膜微观结构及耐蚀性的影响,其结果表明:（1）在硅酸盐电解液中,AM60B-PEO氧化膜的相组成主要为Mg O、Mg_... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 镁及镁合金的简介及应用现状
    1.2 镁合金的腐蚀
        1.2.1 镁及镁合金的高温腐蚀
        1.2.2 镁及镁合金的电偶腐蚀
        1.2.3 镁及镁合金的点蚀
        1.2.4 镁或镁合金的应力腐蚀
    1.3 镁及镁合金的表面防护
        1.3.1 化学转化膜
        1.3.2 金属镀层
        1.3.3 有机涂层
        1.3.4 阳极氧化处理
    1.4 微弧氧化技术
        1.4.1 微弧氧化简介
        1.4.2 微弧氧化机理
            1.4.2.1 火花放电机理及研究现状
            1.4.2.2 微弧氧化膜层生长过程
        1.4.3 微弧氧化膜层耐蚀性检测方法的研究现状
    1.5 本课题的主要研究内容、目的及创新点
        1.5.1 本课题的研究目的
        1.5.2 本课题的主要研究内容
        1.5.3 本课题的创新点
第2章 试样的制备及研究方法
    2.1 实验材料、装置及膜层的制备
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验装置
        2.1.3 正交试验方案设计
        2.1.4 试样的制备
    2.2 技术路线
    2.3 测试方法
        2.3.1 微弧氧化膜耐蚀性检测方法
        2.3.2 微弧氧化膜微观结构表征方法
第3章 基体成分对微弧氧化膜微观结构及耐蚀性的影响
    3.1 AM60B镁合金和纯镁微弧氧化膜微观结构及耐蚀性的研究
        3.1.1 微弧氧化膜制备工艺
        3.1.2 微弧氧化膜的生长特性曲线
        3.1.3 微弧氧化膜的组成和结构
        3.1.4 微弧氧化膜的电化学腐蚀行为
            3.1.4.1 循环伏安测试
            3.1.4.2 动电位极化测试
            3.1.4.3 交流阻抗测试
        3.1.5 小结
    3.2 AZ91D镁合金和纯镁微弧氧化膜微观结构及耐蚀性的研究
        3.2.1 微弧氧化膜制备工艺
        3.2.2 微弧氧化膜的生长特性曲线
        3.2.3 微弧氧化膜的组成和结构
        3.2.4 微弧氧化膜的电化学腐蚀行为
            3.2.4.1 循环伏安测试
            3.2.4.2 动电位极化测试
            3.2.4.3 交流阻抗测试
        3.2.5 小结
第4章 电压对微弧氧化膜微观结构及耐蚀性的影响
    4.1 电压对AM60B镁合金微弧氧化膜微观结构及耐蚀性的影响
        4.1.1 微弧氧化膜制备工艺
        4.1.2 微弧氧化膜的生长特性曲线
        4.1.3 微弧氧化膜的微观结构
        4.1.4 微弧氧化膜的电化学腐蚀行为
            4.1.4.1 循环伏安测试
            4.1.4.2 动电位极化测试
            4.1.4.3 交流阻抗测试
        4.1.5 小结
    4.2 电压对AZ91D镁合金微弧氧化膜微观结构及耐蚀性的影响
        4.2.1 微弧氧化膜制备工艺
        4.2.2 微弧氧化膜的生长特性曲线
        4.2.3 微弧氧化膜的微观结构
        4.2.4 微弧氧化膜的电化学腐蚀行为
            4.2.4.1 循环伏安测试
            4.2.4.2 动电位极化测试
            4.2.4.3 交流阻抗测试
        4.2.5 小结
    4.3 节电压对纯镁微弧氧化膜微观结构及耐蚀性的影响
        4.3.1 微弧氧化膜制备工艺
        4.3.2 微弧氧化膜的生长特性曲线
        4.3.3 微弧氧化膜的微观结构
        4.3.4 微弧氧化膜的电化学腐蚀行为
            4.3.4.1 循环伏安测试
            4.3.4.2 动电位极化测试
            4.3.4.3 交流阻抗测试
        4.3.5 小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]生长速率对镁合金微弧氧化膜结构及耐蚀性的影响（英文）[J]. 董海荣,马颖,王晟,赵晓鑫,郭惠霞,郝远.  稀有金属材料与工程. 2017(09)
[2]镁合金的腐蚀与微弧氧化膜层研究[J]. 刘胤,刘时美,于鲁萍,刘军,姜伟.  中国腐蚀与防护学报. 2015(02)
[3]镁合金腐蚀行为及机理研究进展[J]. 张新,张奎.  腐蚀科学与防护技术. 2015(01)
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[5]AZ63镁合金在氯化钠溶液中的孔蚀及缓蚀研究[J]. 陈琳,陈静,苏洋.  表面技术. 2013(05)
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[7]镁合金微弧氧化膜耐蚀性表征方法的对比研究[J]. 马颖,冯君艳,马跃洲,詹华,高唯.  中国腐蚀与防护学报. 2010(06)
[8]等离子体电解氧化膜的工艺优化及耐腐蚀性能评价[J]. 王丽,陈砺,王红林,严宗诚,彭家志.  腐蚀与防护. 2009(06)
[9]Micro-arc oxidation coatings on Mg-Li alloys[J]. XU Yongjuna,b,LI Kanga,YAO Zhongpinga,JIANG Zhaohuaa,and ZHANG Milinb a Department of Applied Chemistry,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China b Key Laboratory of the Ministry of Education for Super Light Materials and Surface Technology,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China.  Rare Metals. 2009(02)
[10]镁合金表面化学转化膜的研究进展[J]. 曾荣昌,兰自栋,陈君,莫鲜花,韩恩厚.  中国有色金属学报. 2009(03)

硕士论文
[1]AZ91D镁合金微弧氧化膜耐蚀性表征方法的对比研究[D]. 冯君艳.兰州理工大学 2010



本文编号：2976258