电控箱体用镁合金复合涂层的设计及性能研究

发布时间：2017-08-29 14:13

  本文关键词：电控箱体用镁合金复合涂层的设计及性能研究

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【摘要】：镁合金作为轻质金属结构材料,在工业中具有广泛的应用前景,有望代替铝合金用作兵器领域内火炮电控箱体。然而镁合金的表面耐蚀性差是制约其进一步发展应用的严重问题。本文尝试采用多种表面处理工艺(微弧氧化-有机涂层,化学镀镍-有机涂层和微弧氧化-化学镀镍)对Mg-8.5Al-1Zn合金进行涂层并研究其耐蚀性,获得了以下主要结论：对Mg-8.5Al-1Zn合金表面进行了微弧氧化-有机涂层实验,SEM研究表明了微弧氧化层由致密膜和疏松膜组成,膜层成分主要为Mg、MgO和Mg2P2O7;有机硅树脂层与微弧氧化层紧密结合,可将镁基体与外界隔开,因此提高了镁合金的耐蚀性。复合镀层的腐蚀电位比微弧氧化层提高了0.072V。对Mg-8.5Al-1Zn合金表面进行了化学镀镍-有机涂层实验。对镀层纵截面SEM研究表明：化学镀镍层的表面致密,无孔洞等表面缺陷。能谱分析表明化学镀镍层为5.88%低磷镀镍层。当施镀温度为70℃,pH值为11时所制备的化学镀镍层和有机硅树脂涂层可紧密结合,二者界面光滑平整。复合涂层的腐蚀电位相对于镁合金基底提高了0.122V。对Mg-8.5Al-1Zn合金表面进行了微弧氧化-化学镀镍实验,结果表明多孔微弧氧化陶瓷膜表面首先沉积一层尺寸达几微米的Ni颗粒,微小颗粒团聚长大逐渐形成直径十几微米的胞状体结构。极化曲线表明该复合涂层的腐蚀电位比微弧氧化-有机硅涂层提高了0.011V,比化学镀镍-有机硅层提高了0.028V。对微弧氧化(60min)-化学镀镍(PH=10)复合镀层进行了镁合金电磁屏蔽效能的测试,结果表明该涂层电磁屏蔽为70-90dB,满足电控箱体电磁屏蔽效能要求。
【关键词】：镁合金 复合涂层 微弧氧化 有机涂层 化学镀镍
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 概述9-10
• 1.2 研究现状10-15
• 1.2.1 化学镀镍研究现状10
• 1.2.2 微弧氧化10-11
• 1.2.3 离子镀11
• 1.2.4 激光处理11-12
• 1.2.5 阳极处理12
• 1.2.6 有机涂层12-13
• 1.2.7 溶胶-凝胶13
• 1.2.8 复合涂层13
• 1.2.9 电磁屏蔽效能13-15
• 1.3 研究意义及现状15-17
• 1.3.1 研究意义15-16
• 1.3.2 研究内容16-17
• 2 复合涂层的设计及制备17-28
• 2.1 实验材料17
• 2.2 微弧氧化-有机涂层17-20
• 2.2.1 微弧氧化实验制备17-18
• 2.2.2 微弧氧化电解液工艺参数18
• 2.2.3 微弧氧化电解液配方18-19
• 2.2.4 正交实验设计19-20
• 2.2.5 复合涂层实验设备20
• 2.3 化学镀镍-有机涂层20-22
• 2.3.1 化学镀镍实验制备20-21
• 2.3.2 化学镀镍电解液工艺参数21
• 2.3.3 正交实验设计21-22
• 2.3.4 复合涂层实验设备22
• 2.4 微弧氧化-化学镀镍22-24
• 2.4.1 微弧氧化电解液工艺参数22-24
• 2.4.2 化学镀镍复合涂层工艺参数24
• 2.5 膜层厚度及形貌分析24
• 2.6 有机涂层结合力测试24-25
• 2.7 极化曲线的测量25
• 2.8 自然时效耐候测试25
• 2.9 铜离子浸泡腐蚀试验25-26
• 2.10 失重法测腐蚀速率26
• 2.11 电磁屏蔽效能测量26-28
• 3 微弧氧化-有机涂层组织及性能研究28-37
• 3.1 涂层的制备工艺分析28-30
• 3.1.1 微弧氧化正交实验结果28-29
• 3.1.2 方差分析29-30
• 3.2 涂层的制备工艺分析30-35
• 3.2.1 微弧氧化膜层测量30-31
• 3.2.2 微弧氧化膜层成分分析31-34
• 3.2.3 有机涂层结合力测量34
• 3.2.4 复合涂层极化曲线34-35
• 3.3 本章小结35-37
• 4 化学镀镍-有机涂层组织及性能研究37-44
• 4.1 涂层的制备工艺分析37-38
• 4.1.1 化学镀镍正交实验结果37-38
• 4.2 涂层的组织及性能分析38-42
• 4.2.1 化学镀镍工艺的影响因素38-39
• 4.2.2 化学镀镍膜层组织分析39
• 4.2.3 化学镀镍膜层成分分析39-41
• 4.2.4 复合涂层形貌分析41-42
• 4.2.5 镀层极化曲线42
• 4.3 本章小结42-44
• 5 微弧氧化-化学镀镍组织及性能研究44-57
• 5.1 涂层工艺分析及制备44-46
• 5.1.1 微弧氧化正交实验结果44-45
• 5.1.2 方差分析45
• 5.1.3 复合涂层正交试验45-46
• 5.2 涂层的组织及性能分析46-53
• 5.2.1 微弧氧化膜层成分分析46-47
• 5.2.2 微弧氧化表面形貌分析47-48
• 5.2.3 微弧氧化孔隙率分析48-49
• 5.2.4 表面膜层厚度测量49
• 5.2.5 复合涂层表面形貌49-50
• 5.2.6 复合涂层镍生长机制50-52
• 5.2.7 镀层极化曲线52-53
• 5.3 腐蚀试验结果53-54
• 5.4 电磁屏蔽效能测试54-56
• 5.5 本章小结56-57
• 6 结论57-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文62-63
• 致谢63-65

【参考文献】

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1 王天石;何R，

本文编号：753712