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《西安理工大学》 2004年
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镁合金微弧氧化陶瓷层生长过程及耐蚀性能的研究

张先锋  
【摘要】: 通过对镁合金微弧氧化陶瓷层的生长速度、微观形貌及相组成的分析,研究探讨了镁合金微弧氧化陶瓷层的生长过程与生长机理。采用盐雾腐蚀试验及电化学分析试验方法研究了溶液电导率及能量参数对镁合金微弧氧化陶瓷层耐蚀性的影响规律及镁合金微弧氧化工艺优化前后的耐蚀性差异,对比了微弧氧化陶瓷层与阳极氧化及铬化处理膜层的耐蚀性。 研究表明,微弧氧化过程可分为三个阶段,即:阳极沉积阶段、微弧阶段和局部弧光阶段;阳极沉积阶段是在阳极表面形成团絮状的沉积氧化膜及氧化膜不断扩展的过程;微弧阶段与局部弧光阶段是在等离子化学、电化学等共同作用下所发生的等离子放电过程。陶瓷层的厚度随着氧化时间的延长呈现“半抛物线”规律增长;陶瓷层由Mg、MgO、MgAl_2O_4、Mg_2SiO_4和少量不定形相组成。溶液的pH值可以决定微弧氧化初膜的形成,对于MB8镁合金来说,在溶液中能够形成初膜的pH值范围为12.3~14.5。随着溶液电导率的升高,微弧氧化陶瓷层的生长速度加快,而陶瓷层的耐蚀性却呈现出先增后减的变化规律,在溶液电导率为4.0~5.5(Ω·m)~(-1)时,陶瓷层的耐蚀性较好。能量参数的控制对陶瓷层的生长速度和耐蚀性起到关键性的作用,电流密度越大,陶瓷层的生长速度越快;频率和占空比对陶瓷层生长速度的影响不大,但对陶瓷层的耐蚀性有一定的影响,随着频率的增加,陶瓷层耐蚀性增加,随着占空比的增加,陶瓷层耐蚀性减小。通过控制不同生长阶段能量的大小可以得到致密性高、耐蚀性好的微弧氧化陶瓷层。微弧氧化陶瓷层的耐蚀性优于阳极氧化和铬化处理膜层的耐蚀性。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG174

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