乙二胺四乙酸对镁合金阳极氧化膜性能的影响

发布时间：2021-03-21 19:36

　　阳极氧化电解液的组成和浓度会影响镁合金表面氧化膜的表面质量及防护性能。在以Na OH+Na₂Si O₃+Na₅P₃O₁₀为主要成分的基础电解液中添加不同含量的乙二胺四乙酸对Mg₉₇Y₂Zn₁-1.5Al镁合金进行阳极氧化,研究不同含量的乙二胺四乙酸对镁合金阳极氧化膜的质量和耐蚀性的影响。结果表明:乙二胺四乙酸能够提高镁合金阳极氧化过程中的成膜电压,乙二胺四乙酸的加入量直接影响氧化膜的表面质量及耐蚀性能。试验中最佳乙二胺四乙酸的浓度为0.03 mol/L,此时阳极氧化膜光滑致密,自腐蚀电流密度低,腐蚀失重量小,耐腐蚀性能高,可以较长时间有效地保护镁合金。 

【文章来源】：材料保护. 2020,53(07)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

不同乙二胺四乙酸浓度下成膜电压与时间的关系曲线

图2为不同乙二胺四乙酸浓度下的氧化膜表面形貌。未加入乙二胺四乙酸时，合金形成的氧化膜表面粗糙，分布不均。氧气和熔融物通过阳极氧化膜中的孔洞从氧化膜表面析出，部分孔洞之间贯通，导致膜层分布的差异性，这种形貌对氧化膜的耐蚀性不利。随着电解液中乙二胺四乙酸浓度的提高，氧化膜的表面质量提高，孔隙规则，膜层均匀。当乙二胺四乙酸浓度为0.03 mol/L时氧化膜的质量达到最佳，膜层光滑致密，产生的孔隙较少且尺寸较小。这是由于乙二胺四乙酸的加入改变了镁合金在阳极氧化过程中溶液与固体界面的结构，从而改变了氧气气泡在表面的吸附强度和气泡的大小。但进一步增加乙二胺四乙酸浓度后，氧化膜表面出现白色氧化不充分区，部分区域氧化膜薄甚至基体裸露，这种表面形貌与其阳极氧化过程中的电压变化幅度相对应。

图3为不同浓度乙二胺四乙酸下阳极氧化膜的X射线衍射谱。由图3可见，乙二胺四乙酸的加入没有影响氧化膜的组成，氧化膜主要由Mg2SO4和Mg O相组成。在电解液中添加乙二胺四乙酸浓度升高至0.03 mol/L,Mg2SO4和Mg O相的衍射峰强度变化不明显，进一步增加乙二胺四乙酸的浓度后，Mg2SO4和Mg O相的衍射峰强度出现明显下降，表明此时氧化膜中Mg2SO4和Mg O相相对减少，镁基体裸露出来，与氧化膜表面形貌及厚度变化的结果相一致。

【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]镁合金阳极氧化电解液组分的研究进展[J]. 董香芸,苗景国,陈秋荣,郝康达,吴润.  轻合金加工技术. 2013(03)
[3]镁合金:21世纪的绿色工程新材料[J]. 霍丽娜.  世界有色金属. 2012(12)
[4]添加剂对AZ 31镁合金阳极氧化膜耐蚀性能的影响[J]. 王桂香,穆俊宏,李云虎.  电镀与环保. 2011(05)
[5]电解液组成对镁合金阳极氧化膜性能的影响[J]. 刘妍,卫中领,杨富巍,张昭,曹发和,盛慧博.  中国腐蚀与防护学报. 2011(04)
[6]高性能镁合金研究及应用的新进展[J]. 丁文江,吴玉娟,彭立明,曾小勤,林栋樑,陈彬.  中国材料进展. 2010(08)



本文编号：3093432