镁合金等离子喷涂Al/Al_2O_3涂层的耐腐蚀性能

采用等离子喷涂技术在AZ31镁合金表面制备Al/Al_2O_3复合涂层,测试了镁合金及表面喷涂有Al/Al_2O_3复合涂层的镁合金试样的极化曲线,研究了没有涂层、经封孔处理和未经封孔处理的喷涂有复合涂层的镁合金三种试样在浸泡腐蚀和5%NaCl盐雾腐蚀情况下的耐腐蚀性能及其腐蚀行为.结果表明,经封孔处理的Al/Al_2O_3复合涂层镁合金试样在上述腐蚀条件下的耐腐蚀性均优于镁合金和涂层未封孔处理的试样,在浸泡试验中未封孔处理的涂层试样比镁合金腐蚀更加严重,在盐雾试验中却优于镁合金.     

6061铝合金表面电弧喷涂纯铝涂层的研究

采用电弧喷涂技术在6061铝合金基材表面制备纯铝涂层.利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪对其显微组织结构、涂层形貌、腐蚀产物、孔隙率进行了分析.采用电化学试验、浸泡试验、中性盐雾试验检测了涂层在w(NaCl)=5%的溶液中的耐腐蚀性能.研究结果表明,在铝合金基材表面能够获得组织均匀致密,低孔隙率的纯铝涂层,涂层与基体为机械嵌合,涂层封孔处理后,试样的耐蚀性能有很大提高,涂层对基体无阴极保护作用.     

镁合金表面等离子喷涂Al2O3-TiO2陶瓷涂层的耐腐蚀性研究

采用等离子喷涂技术在AZ31镁合金表面制备Al2O3-13％TiO2陶瓷复合涂层,对涂层的微观组织进行了观察分析,测试了涂层的表面硬度.通过极化曲线和浸泡腐蚀试验,对比研究了镁合金基材及喷涂陶瓷涂层的试样在5％ NaCl溶液中的耐腐蚀性能.结果表明:涂层镁合金试样的硬度和耐腐蚀性优于基体镁合金,但当腐蚀液透过涂层孔隙时...     

镁合金表面铝涂层研究进展

镁合金在现代工业中有着广泛的应用前景,但较差的耐蚀性能限制了其发展,沉积铝涂层技术作为改善镁合金表面性能的新技术得到了关注。综述了镁合金表面沉积铝涂层的技术研究现状,分析了此种技术的优势,介绍了在镁合金表面沉积铝涂层的几种主要方法:扩散铝涂层、物理气相沉积、化学气相沉积、高能束熔覆等,分析了各自的优缺点,并展望了镁合金表面铝涂层技术的发展趋势。     

改性纳米SiO2/环氧树脂杂化涂层对镁合金耐腐蚀性能的影响

目的 研究硅烷改性纳米SiO2/EP(epoxy resin)杂化涂层对镁合金的腐蚀防护作用及其长效服役性.方法 使用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)改性纳米SiO2,利用旋涂法在Mg-6.0Zn-0.5Ca-0.6Zr(质量分数)合金表面制备纳米SiO2/EP复合防护涂层.借助扫描电镜(SEM)观测涂层表面及断面形貌,使用原子力显微镜(AFM)表征涂层表面的三维形貌,采用红外衰减全反射光谱仪(ATR-FIIR)分析涂层的化学成分.通过电化学测试研究复合涂层对腐蚀介质的阻隔作用,以及对镁合金试样耐腐蚀性能的影响.结果 纳米SiO2/EP复合涂层内部形成了致密的三维网络状结构,具有良好的致密性.由极化曲线得,涂覆复合涂层的镁合金试样的自腐蚀电流密度由1.31×10?5 A/cm2降低到了2.40×10?9 A/cm2,减小了4个数量级;腐蚀速率由1.61 mm/a降低到1.32×10?5 mm/a,减小了5个数量级,表明SiO2与EP之间强烈的交互作用使涂层具有优异的阻挡作用,有效地改善了镁合金试样的耐蚀性能.由涂层长效服役性看,SiO2/EP涂层在3.5％NaCl溶液里浸泡336 h后,没有出现腐蚀介质在涂层内部扩散的情况.结论 SiO2/EP杂化涂层显著提高了镁合金试样的耐蚀性能,其致密的三维网络状结构有效地阻隔了H2O、Cl?等腐蚀介质在涂层内部的扩散.     

镁合金表面电弧喷涂用铝粉芯丝材

为改善镁合金的表面性能，研制了新型铝基粉芯丝材，并采用电弧喷涂的方法在AZ91镁合金表面制备耐蚀涂层。通过盐雾试验和电化学试验对涂层的耐蚀性进行评价。利用光学显微镜和XRD分析技术对涂层的显微组织结构和相组成进行了研究。结果表明，铝基涂层能对镁合金基体起到保护作用，涂层均匀致密；加入Ni和Re能够提高涂层的耐腐蚀性能。     

封孔电弧喷涂铝涂层在盐雾环境中的防护性能

对于采用某种有机涂料封孔处理的电弧喷涂铝涂层,采用电化学阻抗谱(EIS)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析并结合划格试验,研究了封孔铝涂层在盐雾条件下腐蚀防护性能。结果表明,封孔电弧喷涂铝涂层很快腐蚀,但经过2 400h盐雾加速试验(SST)后仍能对基体提供牺牲阳极保护;反应生成的铝离子可以通过封孔层孔隙渗透至面漆涂层表面并最终生成白絮状产物;根据EIS结果提出了相应的特征等效电路;SST后封孔涂层与喷涂层结合仍然良好。     

HEPJet多元铝青铜合金涂层在3.5%的NaCl溶液中的腐蚀性能

采用超音速等离子喷涂(HEPJet)技术将新型多元铝青铜合金粉体喷涂在45号钢基体上。通过失重法、极化曲线法、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和电子探针(EPMA-1600)等方法研究多元铝青铜合金涂层在3.5%的NaCl溶液中的腐蚀性能。结果表明,在3.5%的NaCl溶液中,多元铝青铜合金涂层具有良好的耐蚀性能,该涂层的腐蚀速率为0.0636mm/a。腐蚀后试样表面Al元素的含量明显下降,Cu的含量明显增加,可见,涂层发生的主要是脱铝腐蚀。     

AZ31镁合金表面化学气相沉积钨涂层工艺及其耐蚀性和耐磨性

为提高镁合金表面耐蚀耐磨性能,采用化学气相沉积法在镁合金表面制备了钨涂层,并对其工艺进行了研究。利用扫描电镜、能谱仪等分析技术对钨涂层成分、组织结构以及微观形貌进行了表征;利用高温摩擦磨损试验机(HT-1000)、综合电化学测试方法对钨涂层耐磨性能和耐蚀性能进行分析。结果表明:沉积温度为440℃时可获得致密均匀、与基体结合良好的钨涂层;沉积钨涂层使表面硬度大幅度提高,表面耐磨性增加,能有效的降低镁合金表面活性,腐蚀电位相对于镁合金基体正移了1.21V,大幅提高了其耐蚀性能。     

AZ91D镁合金表面激光熔覆Al-TiC涂层组织和性能的研究

目的研究Al-TiC涂层组织和性能的特性,以提高镁合金涂层的硬度和耐蚀性能。方法采用Nd:YAG固体激光器,在AZ91D镁合金表面通过激光熔覆制备Al-TiC涂层,采用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、电化学工作站,对熔覆层的组织形貌、物相结构、显微硬度和耐蚀性能进行测定和分析。结果 Al-TiC涂层的主要组成相有AlTi_3(C,N)_(0.6),Al_3Mg_2,Mg_2Al_3,Al和TiC等。激光熔覆层的厚度约为0.35 mm,表面成型良好,结合层晶粒细小,熔覆层与镁合金基体之间结合良好,呈大波浪形。熔覆层试样的平均显微硬度为224HV,约为基体显微硬度(62HV)的4倍,由此表明熔覆层对镁合金硬度有明显的增强作用。镁合金基体的自腐蚀电位为-1.475 V,自腐蚀电流密度为7.556×10~(–5) A/cm~2,熔覆层试样的自腐蚀电位为-1.138V,自腐蚀电流密度为4.828×10~(–5) A/cm~2,与镁合金基体相比,熔覆层的腐蚀电位值增加,腐蚀电流密度值变小,熔覆层的耐蚀性能得到提高。结论采用激光熔覆技术,能够在AZ91D镁合金基体表面制备Al-TiC涂层,由于硬质相AlTi_3(C,N)_(0.6),Al_3Mg_2,Mg_2Al_3,TiC等的存在,熔覆层的显微硬度和耐蚀性能显著提高。     

微弧氧化处理对AZ91D镁合金腐蚀行为的影响

采用碱性硅酸盐溶液,在AZ91D镁合金试样表面制得微弧氧化膜,并利用电化学阻抗方法对镁合金及微弧氧化处理试样在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为进行比较研究.结果表明,镁合金经微弧氧化处理后,腐蚀电位和膜层阻抗均有一定程度的提高.但在浸泡过程中,微弧氧化处理试样的电化学参数呈现出不同的变化规律,初期波动较大,后期则逐渐降低,趋向稳定.     

沉积时间对AZ91D合金表面Ni-P-SiC复合镀层性能的影响

目的提高镁合金的耐蚀性和耐磨性。方法以AZ91D镁合金为基体,采用SiC颗粒质量浓度为3 g/L的Ni-P化学镀溶液,在其表面沉积不同时间,制备Ni-P-SiC复合镀层。通过扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度测试、粗糙度仪、电化学腐蚀和磨损等试验来分析和评价Ni-P-SiC复合镀层的厚度、表面粗糙度、显微硬度、耐腐蚀性能和耐磨性能。结果 Ni-P-SiC复合镀层的厚度和表面粗糙度随沉积时间增加而增加,沉积时间为150 min时,镀层厚度可达53μm,表面粗糙度为2.5μm。沉积时间为120 min时,镀层的显微硬度最高,为641HV,此时复合镀层的耐蚀性和耐磨性最好,自腐蚀电位高达-0.73 V,腐蚀电流密度为0.78μA/cm~2,磨损体积最小,为1.04×10~(-3)mm~3。与AZ91D镁合金基体相比,沉积复合镀层后的样品更耐蚀,说明复合镀层有效改善了镁合金基体的耐蚀性。结论沉积时间对Ni-P-SiC复合镀层的性能有一定影响,在沉积时间为120 min时获得的复合镀层具有较好的耐蚀性和耐磨性。     

原位微锻造冷喷涂制备高致密铝基涂层及耐腐蚀性能

目的提出一种基于原位微锻造冷喷涂制备高致密度金属沉积体的新方法,旨在为镁合金腐蚀防护提供一种低成本的涂层制备方法。方法通过在Al喷涂粉末中混入20%～60%(体积分数)的大粒径喷丸颗粒,借助其在喷涂过程中对已沉积Al涂层的原位微锻造效应,实现Al涂层制备中的实时致密化,研究了原位微锻造强度对涂层显微组织及耐腐蚀性能的影响规律。采用SEM分析了涂层的显微结构,采用电化学测试及长期浸泡试验测试了涂层的耐腐蚀性能。结果随着微锻造强度的提高,金属沉积体的致密度逐渐增加,当混合粉末中的喷丸颗粒含量高于40%时,可获得孔隙率低于0.3%的高致密度Al涂层。电化学测试及长达1000 h的Na Cl溶液浸泡腐蚀结果显示,高致密度Al涂层包覆后的镁合金表现出与冶金块材铝相当的耐腐蚀性能,比无保护镁合金腐蚀速率降低两个数量级以上;在1000h的盐雾腐蚀后,涂层与基材界面无腐蚀产物生成,表明涂层可完全对腐蚀介质进行物理隔绝。同时,致密铝涂层表面形成了微米级的钝化膜,可进一步提高耐腐蚀性能。结论通过原位微锻造辅助冷喷涂技术,可在较低的气体温度和气体压力条件下在镁合金表面获得完全致密的Al腐蚀防护涂层。该技术还有望用于诸如高导热、高导电涂层的制备,金属构件修复及增材制造等其他对金属沉积体有致密度要求的领域。     

Barrier and self‐healing coating with fluoro‐organic compound for zinc

The barrier and self‐healing abilities of a corrosion‐protective coating with a fluoro‐organic compound for zinc was investigated. Several types of fluoro‐organic compounds, having different terminal groups and various numbers of carbon atoms, were coated on a pure zinc plate by dip coating. A fluoro‐organic compound having the terminal group of COF showed excellent barrier resistance, which increased as the number of carbon atoms in the compound increased. The optimal conditions — concentration of fluoro‐organic compound in the solution and the pH of the solution — were determined for coating, based on those that demonstrated more ability than chromate conversion coating. Monitoring the corrosion resistance of a scratched specimen in corrosive solution and observing the surface appearance of the specimen after the corrosion test confirmed the self‐healing ability of the coating with the fluoro‐organic compound. The fluoro‐organic coating had excellent self‐healing ability — equivalent to that of a chromate conversion coating. The self‐healing effect of the coating appeared to be due to the release of the fluoro‐organic compound as a result of the pH increase caused by cathodic reaction in the corrosion process, and the formation of a film on the defect.     

一步电沉积Ca-P/CTS复合涂层的制备及其耐蚀性

通过一步电沉积法在AZ31镁合金基体表面上沉积钙磷/壳聚糖(Ca-P/CTS)复合涂层,通过共聚焦显微镜(CLSM)、扫描电镜(SEM)和红外光谱分析仪(FT-IR)对Ca-P/CTS复合涂层的形貌、结构以及成分进行分析,采用电化学测试研究了其耐蚀性。结果表明:Ca-P/CTS复合涂层能够有效提高AZ31镁合金基体的耐蚀性,当壳聚糖的质量浓度为0.2g/L时,复合涂层的耐蚀性最好。     

成膜温度对AZ91D镁合金表面植酸转化膜的影响

利用Tafel曲线、阻抗谱分析、NaCl水溶液点滴实验和扫描电镜观察等手段,研究了温度对AZ91D镁合金的植酸转化膜表面形貌及耐蚀性的影响.结果表明:当温度为25℃～35℃时转化膜的耐蚀性较好,温度过高或过低都会使转化膜的耐蚀性变差;转化膜表面的裂纹是在干燥处理过程中由于表层转化膜体积收缩而产生的;镁合金表面形成的植酸转化膜应属于电子导体,该层膜的形成阻碍了腐蚀介质与镁合金基体的接触,同时抑制腐蚀产物的扩散,对镁合金起到了较好的防护作用.     

Electrodeposition and corrosion resistance of Ni–P–TiN composite coating on AZ91D magnesium alloy

In order to improve the corrosion resistance and microhardness of AZ91D magnesium alloy, TiN nanoparticles were added to fabricate Ni–P–TiN composite coating by electrodeposition. The surface, cross-section morphology and composition were examined using SEM, EDS and XRD, and the corrosion resistance was checked by electrochemical technology. The results indicate that TiN nanoparticles were doped successfully in the Ni–P matrix after a series of complex pretreatments including activation, zinc immersion and pre-electroplating, which enhances the stability of magnesium alloy in electrolyte and the adhesion between magnesium alloy and composite coating. The microhardness of the Ni–P coating increases dramatically by adding TiN nanoparticles and subsequent heat treatment. The corrosion experimental results indicate that the corrosion resistance of Ni–P–TiN composite coating is much higher than that of uncoated AZ91D magnesium alloy and similar with Ni–P coating in short immersion time. However, TiN nanoparticles play a significant role in long-term corrosion resistance of composite coatings.     

Microstructure and electrical conductivity of electroless copper plating layer on magnesium alloy micro-arc oxidation coating

In order to impart electrical conductivity to the magnesium alloy micro-arc oxidation (MAO) coating, the electroless copper plating was performed. Effects of plating temperature and complexing agent concentration on the properties of the electroless copper plating layers were studied by measuring their microstructure, corrosion resistance and electrical conductivity. It was found that the optimized plating temperature was 60 °C, and the most suitable value of the complexing agent concentration was 30 g/L. Under this condition, a complete and dense plating layer could be obtained. The formation mechanism of the plating layer on magnesium alloy MAO coating was analyzed. A three-stage model of the plating process was proposed. The square resistance of the plated specimen was finally reduced to 0.03 Ω/□ after the third stage. Through electroless copper plating, the MAO coated sample obtained excellent electrical conductivity without significantly reducing its corrosion resistance.     

医用镁合金表面肝素/蒙脱石涂层耐蚀性研究

目的 为解决镁合金血管支架使血管内皮化、造成再狭窄等问题,在AZ31镁合金表面制备具有抗凝特性的肝素(HS)/蒙脱石(MMT)复合涂层,并研究其耐蚀性能.方法 采用水热法在AZ31镁合金表面制备钠蒙脱石(Na-MMT)涂层,在此基础上通过浸泡法以蒙脱石为载体,制备肝素/蒙脱石复合涂层.利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)对所得涂层进行表面分析,通过电化学分析和析氢速率测定研究涂层的耐蚀性.结果 表面分析结果显示,通过水热法和浸泡法得到了均匀致密的HS-MMT涂层,厚度为41?m.HS-MMT涂层的EDS元素分析图中出现了N、S及蒙脱石的基本元素,同时该涂层的FT-IR和XRD图出现了肝素及蒙脱石的特征峰.耐蚀性研究显示,与AZ31镁合金相比,HS-MMT涂层的自腐蚀电位升高了0.29 V,腐蚀电流密度降低了2个数量级,且其平均析氢速率为0.016 mL/(cm?h),仅为AZ31镁合金平均析氢速率的18％.结论 采用水热法和浸泡法在AZ31镁合金表面成功制备了HS-MMT涂层,该涂层具有良好的耐蚀性能,为镁合金血管支架的研究提供了一种新方案.