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《中国科学院研究生院(海洋研究所)》 2005年
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镁合金微弧氧化膜的形成过程及腐蚀行为研究

王燕华  
【摘要】:微弧氧化技术是近年来公认的最有前途的镁合金表面处理方法。这种方法采用电化学氧化处理结合溶液中高电压下的火花放电处理。通过高压下的火花放电处理,金属的耐磨性、耐蚀性、机械强度以及电绝缘性都得到了很大的提高。研究镁合金微弧氧化处理的控制工艺,探讨陶瓷膜的生长特征以及腐蚀行为,对于促进微弧氧化技术的应用,具有十分重要的意义。 本论文采用电化学方法结合表面形貌结构分析方法,对碱性硅酸盐溶液中制得的镁合金微弧氧化膜的生长特征、腐蚀行为进行了研究,建立了微弧氧化膜的结构与电化学行为之间的相关性,并探讨了微弧氧化膜的生长机制和腐蚀机理。 研究发现镁合金的微弧氧化,大体上经历了钝化膜生长阶段、微火花氧化膜阶段和弧光氧化膜阶段。各个阶段得到膜层的厚度、表面形貌、结构组成以及电化学特征有较大的差异。 针对微弧氧化过程的特征现象——火花放电现象进行了探讨。发现火花放电不仅改变氧化膜的表面形貌结构,还能够促进氧化膜表面硅、氧元素的富积,并使火花放电区域的表面电位正移。而且氧气对电火花的尺寸和放电的剧烈程度具有重要的影响。 微弧氧化处理后的镁合金在侵蚀性介质中的腐蚀过程分为两个阶段,初期的氧化膜破坏阶段和后期的膜下基体腐蚀阶段,在两个阶段中,试样呈现出不同的电化学行为。 另外,对大气环境中,有 NaCl 液滴存在时,镁合金及微弧氧化试样表面短期的腐蚀行为进行了初步的比较研究。对镁合金来说,液滴下的腐蚀区域可以长时间保持不变,而对于微弧氧化试样来说,表面疏松层的存在使得液滴很快渗入氧化膜并逐渐散开,相应的腐蚀区也逐渐扩大。 最后,研制了两种新型的微弧氧化配方,并对新配方制得的镁合金微弧氧化膜的性能进行了初步的比较研究。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:P734

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【引证文献】
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1 尚伟;AZ91D镁合金微弧氧化—溶胶凝胶复合膜层制备及其耐蚀性[D];中南大学;2011年
2 刘渝萍;基于半导体电化学理论的镁合金阳极氧化成膜机制研究[D];重庆大学;2011年
3 赵立臣;生物医用纯镁和Mg-Zn合金微弧氧化陶瓷涂层的制备及性能研究[D];河北工业大学;2010年
4 赵晖;镁合金的微弧氧化及真空高能束流处理研究[D];沈阳工业大学;2007年
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【共引文献】
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7 陈斌,冯林平,钟皓,周铁涛,刘培英;变形Mg-Li-Al-Zn合金的组织与性能[J];北京航空航天大学学报;2004年10期
8 荣军;宋利明;李娟;;高效模块化镁合金碎屑回收感应熔炼炉研发[J];节能与环保;2010年10期
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8 刘琦;;镁合金方向盘孔隙率的工艺控制[A];2011重庆市铸造年会论文集[C];2011年
9 徐桂东;沈丽如;;镁及镁合金的腐蚀与涂层防护[A];2006全国核材料学术交流会论文集[C];2006年
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4 熊仁章,盛磊,郭洪光;铝合金微弧氧化陶瓷层的耐磨性能[J];兵器材料科学与工程;2000年03期
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3 张汉茹;AZ91D镁合金在溶液中的腐蚀行为[D];兰州理工大学;2004年
4 胡婷婷;模拟酸雨中镁合金的腐蚀行为研究[D];重庆大学;2009年
5 陈宏;镁合金微弧氧化陶瓷层研究[D];长安大学;2002年
6 张先锋;镁合金微弧氧化陶瓷层生长过程及耐蚀性能的研究[D];西安理工大学;2004年
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8 夏天;镁合金微弧氧化陶瓷层的结合强度及其致密性的研究[D];西安理工大学;2005年
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