简介:摘要:本研究针对镁合金微弧氧化(MAO)技术的制备过程进行了深入探讨,着重于黑色微弧氧化膜层的制备。通过对电解液成分、电解条件和工艺参数进行优化,实现了对镁合金表面的微弧氧化膜层的精准控制,使其呈现出良好的黑色特性。利用SEM、EDX等表征手段对制备膜层的微观结构和化学成分进行了分析,结果表明膜层具有均匀致密的结构和优异的耐蚀性能。该研究为镁合金微弧氧化技术的进一步应用提供了有益的参考。
简介:采用双极性脉冲电源对置于Na2Al2O4溶液中的AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,研究了溶液配方和电源参数(包括电压、频率、占空比等)对微弧氧化膜的组成与结构的影响。结果表明:不同的电参数作用下形成的氧化膜的结构是相似的,膜层由内层致密层和外层疏松层组成,其主要物相组成是Mgo和MgAl2O4;不同电参数对膜层的厚度的影响各不相同,随着电压和占空比的增大,膜层增厚速度将加大,而频率的影响则与之相反。
简介:在K2ZrF6-Na2SiO3电解液中对Y(NO3)3浸泡预处理的AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,在镁合金表面制备Y2O3-ZrO2-MgO复合膜层(YSZ-MgO膜)。运用电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)、X射线衍射(XRD)和电化学分析与高温氧化等方法研究YSZ-MgO膜的组成与结构、耐腐蚀性及热稳定性。结果表明,YSZ-MgO膜主要由Y2O3、ZrO2、MgO和Mg2SiO4等物相组成,和未经Y(NO3)3浸泡的膜层(ZrO2-MgO膜)相比,YSZ-MgO膜的厚度较小,但膜层的致密性较好,表面粗糙度较小;且腐蚀电流密度较小、开路电位较正、极化阻抗较高;在5%NaCl溶液中的腐蚀速率低于ZrO2-MgO膜的,约为AZ91D镁合金的8%。YSZ-MgO膜层比普通ZrO2-MgO膜层具有更强的抗高温氧化性能和耐热冲击性能。
简介:在硅酸盐体系(Na2SiO3+KOH)电解液中,采用微弧氧化技术在5052铝合金表面原位生成微弧氧化膜层。并利用SEM、EDS和XRD等仪器设备,分析微弧氧化膜层形貌、元素分布和相组成,着重分析氧化时间对膜层厚度、表面孔隙率和最大孔洞直径及膜层耐腐蚀性的影响。结果表明:微弧氧化膜层表面有典型的“火山堆积”形貌生成,且膜层厚度、表面孔隙率和最大孔洞直径随氧化时间的增加而增大;膜层主要元素为O和Al,相组成为γ-Al2O3和α-Al2O3,且主要为γ-Al2O3;微弧氧化处理可显著提高试样的耐腐蚀性能,腐蚀电流密度至少下降2个数量级,电化学阻抗模值|Z|至少增加2个数量级,随氧化时间从10min延长到50min试样的耐腐蚀性能先提升后降低,氧化时间为20min的试样耐腐蚀性能最好。
简介:摘要随着我国经济不断的发展,工业发展越来越迅速,尤其是钢铁产业的发展速度更让人震惊。从以前钢铁严重依赖进口的囧境,到现在钢铁产量位居世界首位的现状,可以说我国的钢铁行业得到了跨越式的发展。但是,我国以前的发展大多是高耗能、高污染模式,钢铁产量虽然上去了,但是在钢铁生产过程中产生的污染却越来越严重,而且相对于总产量而言,我国优质钢铁的占比却很少。为了响应我国节能减排的号召以及应对当今世界资源短缺问题,许多钢铁企业开始思考新的发展道路。新时期我们要在保证我国金属材料需求的前提下减小对资源的浪费,同时提升金属材料的生产质量。于是现在市场中出现了大量的镁铝合金材料,这种材料相对于以往的钢材具有质量轻、强度高的优点,能以塑料的质量比重获得铝制品的强度,可以说这种材料的出现可以使我们以较少的原料生产更多的高质量产品。但是同时这种材料也有一个缺点,那就是它的耐腐蚀性较差。为了增强镁铝合金的耐腐蚀性,我们尝试在合金表面镀上一层薄膜,避免金属直接与空气接触,增强镁铝合金的抗氧化性。
简介:目的为调控医用纯镁的降解速度和赋予材料表面生物活性,对其表面进行超声微弧氧化(UMAO)、植酸、载锌复合处理,研究不同处理对成骨细胞生物相容性影响,为纯镁在临床上应用提供依据。方法以纯镁UMAO为对照组(A组),纯镁UMAO-植酸(B组)和纯镁UMAO-植酸-载锌(C组)为实验组。通过碱性磷酸酶(ALP)和CellCountingKit(CCK-8)试剂盒、扫描电镜、激光共聚焦显微镜等方式检测不同处理膜层细胞相容性。结果ALP和CCK8测定的吸光率,B组大于A组,C组高于B组,膜层表面细胞相容性随时间呈递增趋势,其中纯镁UMAO-植酸-载锌复合膜层具有最优的成骨细胞相容性。据统计学分析,A、B、C三组结果均具备统计学意义。结论UMAO-植酸-载锌复合处理后膜层的细胞相容性最好,UMAO-植酸处理次之,UMAO组最低。
简介:在硅酸盐-磷酸盐复合电解质中添加羟基磷灰石纳米粉体和氢氧化钠进行改性处理,然后采用该电解质对医用镁合金丝材进行微弧氧化处理。研究电解质中氢氧化钠含量对镁合金丝材表面陶瓷涂层微观组织结构和性能的影响。结果表明:对电解质改性后,镁合金丝材的微弧氧化起弧电压大降低且氧化速度更快。镁合金丝材在添加2g/L氢氧化钠的电解质中进行微弧氧化处理后的耐腐蚀性能改善幅度显著。在模拟体液的早期浸泡过程中,微弧氧化处理过的镁合金丝材表现为缓慢且稳定的腐蚀降解。在浸泡28d后,镁合金丝材表面的保护性陶瓷涂层尚未破坏,但浸泡60d后,镁合金丝材出现了显著的腐蚀降解。
简介:摘要铝合金因密度小、比强度高等特点而被广泛应用于航空、航天和其他民用工业中,但其硬度低、不耐磨损。为了提高铝合金的硬度、耐磨性、耐蚀性以及涂装等性能,须对铝合金表面进行处理。其中,阳极氧化处理或硬质阳极氧化处理是最常用的方法之一。近年来,微弧氧化技术(Micro-arcoxidation,MAO)在国内外迅速发展,它是在普通阳极氧化的基础上,利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的反应,从而在铝、钛、镁金属及其合金表面形成陶瓷氧化膜。该技术工艺简单,生成的氧化膜均匀致密,与基体结合强度高,能够大幅度提高阀金属的力学性能,在航天、航空、汽车、电子和机械等行业中具有巨大的应用前景。
简介:摘要:微弧氧化是从阳极氧化技术的基础上发展而来的,形成的涂层优于阳极氧化。微弧氧化工艺主要是依靠电解液与电参数的匹配调节,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,与铝、镁、钛等金属及其合金表面生长出以基体金属氧化物为主并辅以电解液组分的改性陶瓷涂层,其防腐及耐磨性能显著优于传统阳极氧化涂层,在海洋环境与航空构件上得到广泛应用。本文通过对微弧氧化技术的机理、工艺方法、膜层性能、环保特性等方面进行了详细阐述,通过在某型产品零件上进行试验验证,与传统的阳极阳极进行比较,膜层质量和外观质量大幅提高。事实证明,微弧氧化技术优越于传统的阳极氧化技术,为我厂推行铝合金微弧氧化技术积累基础数据。