1050纯铝微弧氧化陶瓷层的生长动力学与腐蚀性能研究

采用微弧氧化技术在1050纯铝表面制备陶瓷膜,分析了不同制备参数对应的电压与时间曲线.表征了陶瓷氧化膜的厚度、微观形貌,膜层结构和成分;评定了陶瓷氧化膜在NaCI溶液中耐腐蚀性能.随着电流密度的增大,陶瓷膜的厚度呈线性快速增加.微弧氧化后试样具有更高的腐蚀电位和更低的腐蚀电流密度,并且发现铝合金的维钝电流密度可以从0.1A/cm~2降低为10~-7A/cm~2,低的腐蚀电流密度可能是由于膜的厚度、致密度等决定.     

LD10铝合金微弧氧化膜的生长及腐蚀性能

采用双极性交流电源在LD10铝合金表面制备出微弧氧化膜。测量了硅酸盐电解液里微弧氧化膜的生长曲线,并分析了微弧氧化膜的结构、成分和相组成。采用浸泡腐蚀试验、醋酸加速盐雾腐蚀试验、动电位极化和电化学阻抗谱(EIS)方法评估了微弧氧化处理前后LD10铝合金的腐蚀性能。结果表明:LD10铝合金微弧氧化膜主要由γ-Al2O3组成,膜外层还有少量非晶相。微弧氧化初期,氧化膜主要以向外层生长为主,且表面粗糙度快速增加。随后膜层向内生长速度逐渐加快,最后阶段微弧氧化膜主要以向内生长为主。微弧氧化处理后LD10铝合金的腐蚀电位提高,腐蚀电流密度下降约2个数量级。微弧氧化膜的阻抗模值|Z|比铝合金基体大幅提高,同时其容抗弧半径远远大于铝合金基体。微弧氧化表面处理显著提高了LD10铝合金的耐腐蚀性能。     

2024与2124铝合金电偶腐蚀行为的对比研究

将2024和2124铝合金与电位较正的钛合金（TC4）联接加速腐蚀,通过测试电偶腐蚀电流的分布曲线对比研究将铝合金经阳极化处理后的电偶腐蚀敏感性。采用表面形貌观察分析2×××系列铝合金的电偶腐蚀行为。结果表明,纯化可以减小材料的腐蚀电流密度和腐蚀电位,但效果不太明显,而阳极氧化处理可以明显降低其腐蚀敏感性,是防护电偶腐蚀的重要措施之一。     

氧化时间对2024铝合金表面微弧氧化涂层组织与耐蚀性的影响

采用铝酸盐为主的碱性电解液,在2024铝合金表面制备微弧氧化涂层。通过表面形貌、涂层厚度与生长速率,研究了氧化时间对涂层结构的影响;通过动电位极化曲线及电化学阻抗谱研究了微弧氧化涂层在NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:微弧氧化涂层表面形成了许多大小不一的微孔,表面的陶瓷颗粒以搭桥的方式在表面不同部位堆积。随着氧化时间的延长,该微弧氧化涂层的厚度逐渐增大,生长速率减慢;经过不同氧化时间的处理,与铝合金基体相比,涂层的腐蚀电压升高,腐蚀电流密度有不同程度的减小;氧化时间20 min的微弧氧化涂层的腐蚀电流密度低、腐蚀电压高,膜层的耐蚀性能较好。     

Ti8LC钛合金与主要结构材料的电偶腐蚀及防护研究

通过测定表面防护处理前后,Ti8LC钛合金、7710铝合金、ZL59铝合金、30CrMnSiA高强钢的电极电位,以及Ti8LC钛合金与其余3种材料组成偶对后的电偶腐蚀电流-时间曲线,研究了表面防护处理前后3种偶对的电偶腐蚀行为,并评估了电偶腐蚀敏感性.研究结果表明:Ti8LC与7710铝合金、ZL59铝合金、30CrMnSiA钢偶接时,会产生严重的电偶腐蚀,必须进行表面防护处理才能使用;采用涂层前处理+有机涂层防护的方法,可有效阻止Ti8LC钛合金与铝合金和高强钢的电偶腐蚀.     

ZL303铝合金表面微弧氧化陶瓷膜的微结构和耐蚀性研究

为提高ZL303铝合金耐蚀性能,采用微弧氧化技术在ZL303铝合金表面制备陶瓷质氧化膜。通过扫描电镜观察了微弧氧化膜层表面及截面的微结构。利用X射线衍射仪分析了膜层的物相组成。采用腐蚀电化学和高温浸泡实验测试了微弧氧化膜层的耐蚀性。结果表明:所制备的膜层厚度约为13μm,主要由α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3组成,外表面存在大量微米级等离子放电微孔。经微弧氧化处理后,试样的电化学阻抗半径增大,自腐蚀电位上升,腐蚀电流密度减小。在高温腐蚀环境中,微弧氧化膜层能有效阻挡腐蚀介质对铝合金基体的侵蚀破坏,耐蚀性能得到提高。     

微弧氧化电参数对A7N01S-T5铝合金耐腐蚀性能的影响

采用单因素法,对微弧氧化的主要电参数对A7N01S-T5铝合金微弧氧化膜层性能的影响进行研究。结果表明,随电流密度和脉冲频率的增加,膜层厚度和粗糙度均增加。随占空比的增加,膜层厚度和粗糙度均先降低后增加。腐蚀电流和腐蚀电位变化较复杂。选择电参数为电流密度5 A/dm2,脉冲频率200 Hz,占空比22.5%。微弧氧化处理后试样的耐腐蚀性明显优于未氧化处理的试样。     

5083铝合金搅拌摩擦焊接头微弧氧化膜电化学腐蚀行为

利用微弧氧化技术在5083铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头表面制备一层均匀的微弧氧化膜.通过动电位极化和电化学阻抗谱(EIS)分析,评估微弧氧化前后搅拌摩擦焊接头的腐蚀特性.结果表明,经过微弧氧化表面处理的搅拌摩擦焊样品腐蚀电流密度减小,电化学阻抗增加,抗腐蚀性能得到了显著改善.未氧化处理的不同焊接组织区域腐蚀行为存在明显的差异,而5083铝合金母相和焊缝表面的微弧氧化膜具有相同的形貌和抗腐蚀性能.     

微弧氧化对铸铝合金在乙二醇水溶液中的耐蚀性能的影响

分别采用自然氧化和微弧氧化方法在AlSi10Mg(a)铸造铝合金表面获得氧化膜层,利用失重法、扫描电镜、交流阻抗、极化曲线等研究了微弧氧化对铸铝合金在38%乙二醇水溶液中的耐蚀性能的影响。结果表明,通过微弧氧化工艺可在砂型铸造铝合金AlSi10Mg(a)材质表面形成连续致密的膜层;相比铸铝合金的自然氧化成膜,微弧氧化成膜显著提高了铸铝合金表面在溶液中的膜层电阻和电荷转移电阻,也提高了铸铝合金的自腐蚀电位和击穿电位,降低了自腐蚀电流密度和膜层维钝电流密度。AlSi10Mg(a)铸造铝合金经微弧氧化后在38%乙二醇溶液中具有良好的耐蚀性能和膜层稳定性。     

Effect of Silane on Galvanic Corrosion between EW75 Magnesium Alloy and TC4 Alloy

硅烷处理对镁合金具有良好的保护性。为了抑制 Mg-7Gd-5Y-Nd-Zr (EW75) 稀土镁合金和 Ti-6Al-4V (TC4) 钛合金的电偶腐蚀作用,以自腐蚀镁合金为对照组,对硅烷改性和未改性的镁合金与TC4钛合金的电偶腐蚀进行了研究。用数码照片和扫描电镜 (SEM) 观察分析了浸泡 48 h 后的镁合金表面形貌,样品的自腐蚀电流密度和电偶腐蚀电流密度分别用极化曲线和电偶腐蚀测量来表征获得。结果表明,硅烷膜可以减少失重比,使腐蚀形式由点腐蚀变为均匀腐蚀,因此硅烷改性的镁合金比未改性的镁合金具有更好的抗电偶腐蚀能力,其原因是硅烷膜可以提高镁合金的电位,并减小电偶腐蚀电流密度     

Corrosion behaviors and galvanic studies of microarc oxidation films on Al-Zn-Mg-Cu alloy

Corrosion-resistant films were fabricated by the microarc oxidation technique on the LC4 zinc-containing aluminum alloy in silicate electrolyte. The electrochemical corrosion behaviors of LC4 alloy, with and without films, were evaluated using potentiodynamic polarization curves. Galvanic currents and galvanic potentials of bare and coated alloys coupled with copper were measured using the zero-resistance technique. Scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray analysis (EDX) was used to analyze the microstructure of films and the corrosion morphology before and after corrosion testing. After microarc discharge treatment, the corrosion potential was increased and the corrosion current was significantly reduced. For a thin film sample, the galvanic current is similar to that of the bare alloy. However, a thick film can protect the LC4 alloy against galvanic corrosion.     

AZ91D镁合金微弧氧化膜的腐蚀行为研究

利用双向全波脉冲电源对AZ91D镁合金在硅酸盐体系中进行了微弧氧化处理,通过电化学阻抗谱(EIS)测试、极化曲线分析并结合XRD和SEM等分析方法对微弧氧化处理的镁合金腐蚀行为进行了研究.结果表明,微弧氧化膜表面分布着几微米的微孔,微弧氧化膜中主要含有MgF2,Mg2SiO4和Al2O3.AZ91D镁合金经过微弧氧化处理之后,耐蚀性能明显提高,自腐蚀电流密度降低3个数量级,自腐蚀电位高出约300 mV,阻抗值高出3个数量级,研制的微弧氧化膜对镁合金具有很好的防腐保护性能.     

SiCw/AZ91镁基复合材料的微弧氧化行为及涂层的耐腐蚀性能

采用微弧氧化表面处理技术在SiCw/AZ91镁基复合材料表面制备保护性涂层.通过与AZ91镁合金对比,研究镁基复合材料的微弧氧化行为及其形貌特征,并采用电化学方法评价了微弧氧化涂层的耐腐蚀性能.结果表明,SiC晶须的存在影响了基底材料表面阻挡层的形成,使复合材料的微弧氧化行为不同于基体合金.与合金相比,在恒电流模式下进行微弧氧化的过程中复合材料的电压随时间的演变趋势不够理想,而且在相同工艺条件下复合材料的起弧时间比合金要长.复合材料在微弧氧化过程中偶尔会出现烧蚀现象.虽然SiC晶须会影响复合材料表面涂层的形成,微弧氧化处理仍然能够增强镁基复合材料的耐腐蚀性能,使其自腐蚀电位提高,腐蚀电流降低.当采用恒压模式制备涂层时,涂层耐腐蚀性能随电压的提高而增强.     

退火温度对MAO-TC4钛合金表面组织及腐蚀性能的影响

通过微弧氧化技术(Micro-arc oxidation, MAO)对TC4合金进行表面处理,随后采用X射线衍射仪、场发射扫描电镜、激光共聚焦显微镜、硬度测试以及电化学腐蚀等方法研究不同退火温度下MAO-TC4合金的表面氧化膜层形貌、厚度、硬度、相结构以及电化学腐蚀行为。结果表明:随着退火温度的升高,MAO-TC4合金表面氧化膜层的显微硬度亦随之增大,当退火温度为850 ℃时,其最高显微硬度为592 HV0.2。450~850 ℃退火温度范围内,随退火温度升高,MAO-TC4合金的膜层耐腐蚀性先增加后降低;当退火温度为650 ℃时,膜层的自腐蚀电流密度为0.125 μA/cm²,耐腐蚀性能最佳。     

镁合金微弧氧化预处理化学镀镍研究

镁合金微弧氧化(MAO)预处理后,无需碱洗酸洗活化等传统预处理直接在硫酸镍溶液中化学镀镍。表征了镀镍层的显微结构与成分,研究了MAO预处理对镀层厚度、硬度、导电性及耐蚀性的影响。结果表明:含有Ni,P两种元素的镀层由均匀分布的胞状颗粒组成。MAO预处理显著影响镀层的厚度与导电性;当MAO薄膜从3μm增厚至7μm时,镀层的厚度快速增大而方块电阻迅速下降。极化曲线测试表明,当MAO薄膜厚15μm时化学镀镍镁合金的腐蚀电位最高,腐蚀电流最小。48h盐雾实验表明,MAO预处理化学镀镍镁合金的耐蚀性显著优于传统预处理化学镀镍镁合金。     

ZL115铸铝合金和C41500海军黄铜电偶腐蚀的边界元仿真研究

通过电化学实验测得ZL115铸铝合金和C41500海军黄铜的极化曲线。基于边界元法,以极化数据作为边界条件,建立了铝合金表面涂层损伤后与黄铜接触时的电偶腐蚀模型并进行仿真。结果表明:铸铝合金活性随电解液浓度的升高而增加,耐蚀性降低;相同条件下,黄铜变化微弱。电解液浓度和液膜厚度的增加均会加剧电偶腐蚀,相较而言,液膜厚度的影响更为强烈;阴阳极面积比的增加会明显增大电偶腐蚀中阳极处的局部腐蚀电流,即加剧阳极损耗;阴阳极间距的增加会在一定程度上削弱电偶腐蚀,但这种削弱效果十分有限。     

微弧氧化钛合金的电化学腐蚀行为

采用微弧氧化技术在TC4钛合金表面制备了多孔陶瓷层,研究了其在Hank′s模拟体液中的电化学腐蚀行为,利用SEM和XRD分析了其表面形貌和物相组成。结果表明,微弧氧化合金的自腐蚀电位升高约0.3V,提高了TC4钛合金在生物体液环境下的化学稳定性。在钛合金植入体电位范围内,微弧氧化处理可明显提高极化电阻,减少腐蚀电流1~2个数量级。随腐蚀时间的延长,TC4钛合金表面钝化膜逐渐发生腐蚀,而微弧氧化膜浸泡初期HA的形核及生长是电极反应中最活跃部分,2周后表面形成均匀的HA薄膜,表现出良好的抗电化学腐蚀性能。