柠檬酸钠对AZ31镁合金阳极氧化膜耐蚀性的影响

通过扫描电镜、盐水浸渍实验和动电位极化曲线,表征了在添加不同体积浓度的过氧化氢的碱性电解液中形成的az31镁合金阳极氧化膜的微观形貌和耐蚀性。研究结果表明:在其他条件相同的情况下,添加不同体积浓度的过氧化氢对氧化膜的表面形貌及耐蚀性存在影响。当过氧化氢的体积浓度为6ml/l时,制得的氧化膜耐蚀性最佳。添加过氧化氢提高了膜层的耐蚀性,但氧化膜耐蚀性的提高与过氧化氢的体积浓度不成正比。

在碱性硅硼电解液体系中对az31镁合金进行电化学阳极氧化成膜处理,用扫描电镜观察氧化膜微观形貌,用电化学交流阻抗和tafel极化曲线测试表征阳极氧化膜的耐腐蚀性能。结果表明,在较小的电流密度下所得阳极氧化膜颗粒细密,但是短时间内氧化膜对镁合金基底覆盖不完整;在过高的电流密度下所得氧化膜会出现较多的孔洞。这两种结构形态均不利于提高阳极氧化膜的耐蚀性能。在20ma/cm2下处理10min所得的氧化膜具有完整的形态和最好的耐蚀性能。

在100g.l-1硼酸盐,50g.l-1铝酸盐,30g.l-1氢氧化物,恒压50v,阳极氧化时间10min的阳极氧化工艺中,制备ad91镁合金阳极氧化膜。研究热水封孔前后阳极氧化膜层的微观结构及耐腐蚀性能。通过扫描电镜(sem)和极化曲线分别研究了ad91镁合金阳极氧化膜的表面形貌和耐蚀性。结果表明:封孔温度在70℃,时间为10min时,氧化膜层均匀、致密,孔径明显减小;此时阳极氧化膜的耐蚀性也达到了最好。从极化曲线可以看出,腐蚀电位ecorr为-0.582v,腐蚀电流密度icorr为4.586μa.cm-2,极化电阻rp为12926.1ohm.cm-2。

采用电压-时间曲线、全浸腐蚀实验、极化曲线法、x射线衍射法(xrd)、扫描电镜(sem)和能量色散谱仪(eds)等方法研究了az91d镁合金在含不同浓度氢氧化钠溶液中的阳极氧化行为和膜层的成分、结构。结果表明,在本研究给定工艺中,az91d镁合金的阳极氧化过程可分为三个阶段:电火花出现之前的致密层生成阶段,少量小电火花出现的多孔层生成阶段,出现较大电火花的多孔膜层稳定生长阶段。阳极氧化过程中,随着naoh浓度的升高,出现电火花的时间缩短,出现电火花的电压值降低,阳极氧化膜表面的颗粒变小、孔隙率减小,膜层厚度减小;阳极氧化膜的主要组成是mgo,并含有少量的mg3b2o6;naoh浓度对阳极氧化膜耐蚀性影响较大,当naoh浓度为40g/l时,膜层的耐蚀性能最好。

为了提高环保型阳极氧化膜的耐蚀性,以氨基乙酸为添加剂,制取镁合金阳极氧化膜。用扫描电子显微镜(sem)和金相显微镜(om)观察阳极氧化膜的表面及截面形貌,采用极化曲线(tafel)和电化学交流阻抗谱(eis)等电化学方法,检测和评价了镁合金阳极氧化膜的耐蚀性。结果表明:随着氨基乙酸浓度的升高,阳极氧化膜表面趋于平整,孔洞变小,膜表面微观形貌更加连续致密;与不添加氨基乙酸所形成的氧化膜相比,添加了氨基乙酸形成的阳极氧化膜的自腐蚀电位正移,自腐蚀电流变小;当氨基乙酸加入量为7.5g/l时氧化膜的耐蚀性最优,自腐蚀电流密度为1.18×10-7a/cm2。

利用正交试验确定了阳极氧化电解液配方,通过比较铸造态和加工态az40镁合金金相组织、阳极氧化膜表面形貌、极化曲线,解释加工状态对az40镁合金阳极氧化耐蚀性的影响。结果表明,加工态镁合金的腐蚀速率为87.73202mg/(m2.h),铸造态镁合金的腐蚀速率为106.37mg/(m2.h)。由于加工态镁合金的合金元素参与阳极氧化,使膜层结合更致密,表面几乎没有裂纹,对基体更具有保护性。

研究了脉冲频率对阳极氧化膜耐蚀性的影响。采用扫描电镜(sem)观察阳极氧化膜的微观形貌和厚度变化,采用动电位极化曲线测量方法和中性盐雾试验评价了氧化膜耐腐蚀性。结果表明,阳极氧化膜厚度随脉冲频率增大而增加,在1300hz以下时耐蚀性随频率增大而增加,1000hz时耐蚀性最好,当频率达到1300hz时氧化膜裂纹增多,耐蚀性下降。

研究了压铸镁合金az91的阳极氧化膜的工艺及其耐蚀性,探讨了镁合金表面阳极氧化膜的组织、相、成分及其耐蚀性。研究结果显示,压铸镁合金az91阳极氧化膜表面系氧化物的聚集,阳极氧化膜在3.5%nacl中的极化曲线与az91压铸镁合金的极化曲线对比,阳极氧化膜的极化曲线有明显的钝化区,但在极化区只呈锯齿状变化,耐蚀性较好。

利用无铬阳极氧化技术在镁-锂合金表面生成了阳极氧化膜,通过扫描电镜、x射线衍射、极化曲线和电化学阻抗谱等测试技术对氧化膜进行了表面形貌、晶相组成和耐蚀性能的研究。讨论了在基本电解液里添加植酸对氧化膜性能的影响。研究结果表明:基本电解液中加入植酸后获得的氧化膜表面形貌没有得到很大改善,仍然存在孔洞;当植酸的质量浓度达到10.0g/l时,可得到表面光滑亮白、耐蚀性最好的阳极氧化膜。

在由氨水、有机胺、na2sio3、na2b4o7和添加剂组成的电解液中,以恒电流方式对az91d镁合金进行阳极氧化处理,并研究了电解液各组分浓度对az91d镁合金阳极氧化膜层硬度的影响规律。结果表明,电解液各组分浓度对膜层硬度有不同程度的影响:有机胺具有抑制火花放电、提高膜层硬度和降低膜层粗糙度的作用;na2sio3是提高膜层硬度的主要成分;氨水、na2b4o7和添加剂对膜层硬度的影响较小。在该电解液体系下可以在镁合金表面沉积一层组织致密、显微硬度达400～500hv的氧化膜。

阳极氧化是提高镁合金耐蚀性的一种有效方法,选择的电参数对氧化膜性能影响很大。介绍了电参数如频率、占空比、电流密度、终电压等的概念,推导了占空比与电流密度的关系,并综述了电参数对阳极氧化膜性能影响的研究进展。随着电子技术在氧化电源上的广泛应用,氧化设备的发展趋势为更加智能化以及频率越来越高。

采用na2sno3溶液对az31镁合金阳极氧化膜进行封孔处理.研究了封孔温度对封孔效果的影响.结果表明:当封孔温度为80℃时,阳极氧化膜的耐蚀性较好.阳极氧化膜表面除了存在大量的sno2,还有少量单质sn存在.

采用电压-时间曲线、全浸腐蚀实验、极化曲线法、x射线衍射法(xrd)、扫描电镜(sem)、能量色散谱仪(eds)和x射线光电子能谱法(xps)等方法研究了az91d镁合金在含不同浓度硅酸钠的阳极化溶液中的阳极氧化行为和膜层的成分、结构.结果表明:在本文给定工艺中,az91d镁合金的阳极化过程可分为三个阶段:电火花出现之前的致密层生成阶段,少量小电火花出现的多孔层生成阶段,出现较大电火花的多孔膜层稳定生长阶段.阳极氧化过程中,随着阳极氧化溶液na2sio3浓度的升高,出现电火花的时间缩短,出现电火花时的电压值降低;阳极化膜的颗粒度变大甚至膜层出现裂纹,膜层厚度基本不变.阳极化膜层中主要含有mg2+、o2-、si4+和b3+,主要相结构为mgo、mgsio3和mg3b2o6.硅酸钠浓度对阳极化膜的耐蚀性影响较大,当硅酸钠浓度为120g/l时,膜层耐蚀性能最好.

采用koh-na2sio3-na2b4o7-na2co3环保型电解液体系,研究了电流密度对az31b镁合金阳极氧化过程、氧化膜微观形貌、膜层厚度、氧化膜耐蚀性等的影响。结果表明:在恒电流阳极氧化过程中,根据电压-时间曲线,阳极氧化过程可分为电压快速升高阶段、电压缓慢升高阶段、电压相对稳定阶段。随着电流密度的增大,电压-时间曲线的斜率增大,电压明显增大,点火时间缩短,但对击穿电压影响不大;随着电流密度的增加,膜层致密性、厚度、耐蚀性都呈先增大后减小的趋势。当电流密度为1.5a/dm2时,阳极氧化膜的致密性和耐蚀性最好。

采用正交试验,开发出一种新型环保镁合金阳极氧化的电解液配方,研究在此工艺下形成的阳极氧化膜的耐蚀性。采用edax、xrd、sem对阳极氧化膜的成分、结构和形貌进行研究。结果表明,获得的陶瓷层分布均匀,表面光滑致密,耐蚀性显著加强。

采用电压-时间曲线、全浸腐蚀实验、极化曲线法、x射线衍射法(xrd)、扫描电镜(sem)、能量色散谱仪(eds)和x射线光电子能谱法(xps)等方法研究了az91d镁合金在含不同浓度四硼酸钠的阳极化溶液中的阳极氧化行为和膜层的成分、结构.结果表明:在文中给定工艺中,az91d镁合金的阳极化过程可分为3个阶段:电火花出现之前的致密层生成阶段;少量小电火花出现的多孔层生成阶段;出现较大电火花的多孔膜层稳定生长阶段.阳极氧化过程中,随着阳极氧化溶液na2b4o7浓度的升高,出现电火花的时间延长,出现电火花时的电压值升高;膜层厚度增加,膜层上的孔径增大.阳极化膜层中主要含有mg2+、o2-、si4+和b3+,主要相结构为mgo、mgsio3和mg3b2o6.四硼酸钠浓度对阳极化膜的耐蚀性影响较大,当四硼酸钠浓度为160g/l时,膜层耐蚀性能最好.

采用edax、xrd、sem对阳极氧化膜的成分、结构和形貌进行研究,通过对三种变形镁合金阳极氧化试验的对比,找出合金元素al对阳极氧化各种指标的影响。

阳极氧化处理是提高镁合金耐腐蚀性能的有效方法。在阳极氧化工艺中,电解液组成对镁合金氧化膜的性能有着至关重要的影响。本文概述了近年来该领域内有关电解液组成的研究进展,期望为镁合金阳极氧化工艺研究提供参考。

用交流稳压法和正交试验法对az40镁合金进行了阳极氧化试验,开发出了一种新型环保型镁合金阳极氧化的电解液配方,添加一种新的成膜添加剂后,成膜速度加快;形成的阳极氧化膜有良好的耐腐蚀性;经过封孔工艺处理后,其自腐蚀电流密度为0.503μa/cm2;xrd分析表明氧化膜主要由基体元素mg及其氧化物mgo组成,另外还含有sio2和镁的硅酸盐;sem结果显示氧化膜呈完整的陶瓷状态。

采用溶胶化学与电化学相结合的新型表面处理方法——将自制的硅溶胶添加到电解质溶液中进行阳极氧化.以az91d镁合金及镁锂合金为研究基材,研究体系分别为硅酸钠和氢氧化钠溶液,通过对不同溶胶添加量下的溶液电导率、反应击穿电压、氧化膜层厚度及微观形貌、膜层表面成分及xrd结果分析,来探讨溶胶粒子在成膜过程中的作用.结果表明:溶胶粒子的加入增大了阳极表面的电阻,使得反应的击穿电压升高,从而导致了膜层厚度增加;同时硅溶胶粒子参与了阳极氧化反应,其在高温高压的条件下与mgo生成了mg2sio4.

在镁-锂合金阳极氧化中以氨基乙酸为添加剂制取氧化膜,并讨论氨基乙酸对氧化膜结构、形貌及性能的影响。利用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、无损涡流测厚仪、极化曲线(tafel)和电化学交流阻抗谱(eis)等分析了镁-锂合金基体和氧化膜的组成、表面形貌、厚度以及耐蚀性,并讨论其耐蚀机理。结果表明:阳极氧化膜主要由氧化镁、氢氧化镁和氢氧化锂构成;随着氨基乙酸的质量浓度的增加,阳极氧化膜趋于平整、致密,孔洞均匀;添加氨基乙酸形成的阳极氧化膜的自腐蚀电位正移,自腐蚀电流密度变小,当其质量浓度为6g/l时,氧化膜耐蚀性最优,自腐蚀电流密度为1.12×10-7a/cm2;但当氨基乙酸的质量浓度过高时,氧化膜耐蚀性反而下降。电化学阻抗谱对氧化膜耐蚀性变化规律的分析与极化曲线结果相一致。

自制dsp控制的开关电源系统,实现了方波、交变方波、双极性方波和直流四种模式,并应用于az91d镁合金的阳极氧化.采用扫描电镜(sem)、x射线衍射仪(xrd)、极化曲线和电化学阻抗谱研究了氧化膜的形貌、成分和腐蚀性能,初步探明脉冲电源的占空比,频率和电压等参数对阳极氧化过程和氧化膜耐蚀性能的影响.