镁合金微弧氧化研究

本文介绍以硅酸盐溶液为氧化液对AZ31镁合金进行的微弧氧化实验。讨论了氧化膜的性能，并采用正交试验的方法分析了主要成膜物质对膜性能的影响。     

镁合金微弧氧化研究

在两种体系中研究了镁合金的微弧氧化.对比实验表明,磷酸盐体系中钕对氧化膜外观、厚度和耐蚀性有较大改善,提高钕盐浓度效果更佳;硅酸盐体系中,用稀土盐溶液浸泡试样后,制得的试样表面颜色较白,膜层分布更均匀,起弧容易.两种体系中用稀土转化膜取代镁合金表面的自然氧化膜进行微弧氧化处理,获得的陶瓷层分布更加均匀,表面更光滑致密,耐蚀性显著加强.     

镁合金表面微弧氧化处理研究进展

介绍了镁合金微弧氧化技术的发展,氧化膜形成的基本原理和生长规律,总结和分析了不同工艺参数如电压、电流密度、电解液体系等对氧化膜性能的影响规律,并简单介绍了电解槽中电导率、添加剂对氧化膜的影响情况,同时指出镁合金微弧氧化研究的不足及发展方向。     

镁合金涂装体系盐雾条件下失效过程的电化学阻抗谱特征

对比碳钢涂层试样,对镁合金涂装体系进行了盐雾实验,跟踪检测了涂层失效过程的电化学阻抗谱特征.结果表明:镁合金涂装试样均比碳钢涂层试样易受扩散控制,扩散特征直线斜率均小于1,并分析了可能的原因;证明了铬酸盐体系中感抗因素的存在;同时利用数学解析的方法获得了涂层电容与电阻的信息,表明介质渗透至界面后,镁合金涂漆试样吸水量急剧增加,且腐蚀程度也远比碳钢涂漆试样严重;涂层电容与电阻的计算值并不恒定,为弥散区间,并且腐蚀越严重,区间变化幅度越大.     

热喷涂与微弧氧化法制备镁合金表面陶瓷层

通过对热喷涂与微弧氧化这两种镁合金表面陶瓷层制备方法的综合比较,探讨了它们各自的适用范围、优缺点和应用前景,并对它们作为镁合金表面防护技术的发展方向进行了展望。     

船用钛合金微弧氧化-电泳技术研究

随着钛及钛合金在以钢为主体建造材料的舰船装备中的广泛应用,采取有效技术措施防止钛-钢异种金属接触副发生电偶腐蚀变得尤为重要,而有资料表明,采用微弧氧化-电泳技术可以有效解决该问题。为此,对比了经微弧氧化、微弧氧化+水煮封孔、微弧氧化+电泳封孔三种工艺处理后的TA2、TA23、Ti80合金表面膜层的综合性能。研究表明,通过电泳技术可以实现对钛合金微弧氧化膜层表面疏松微孔的封闭,从而大幅度提高船用钛合金微弧氧化膜层的电绝缘性能等,并且从膜层横断面微观形貌可以看出,三种钛合金表面的微弧氧化膜层与电泳涂层之间有着良好的结合性。膜层结合强度测试结果显示,微弧氧化+电泳技术可满足对于结合强度要求较低的涂层的涂装。     

纳米Al2O3添加剂对VW75稀土镁合金微弧氧化膜层的影响

为提高VW75稀土镁合金表面耐蚀性,采用手动恒压法对合金进行了微弧氧化(MAO).基础电解液为硅酸盐碱性电解液(Na2SiO3-NaOH),通过添加纳米氧化铝(α-Al2O3)对电解液进行改性,优化原始微弧氧化层.利用数字式涂层测厚仪和带能谱的扫描电子显微镜(SEM)表征膜层厚度及表面微观组织特征,同时测试了合金在3....     

钛合金微弧氧化对其性能的影响

钛合金的微弧氧化 ( MДO)在各个领域中将逐渐获得越来越广泛的应用。这主要是因为它能改善钛合金 ,使其得到一般表面处理不易达到的性能。微弧氧化主要对钛合金的腐蚀、机械性能、表面粗糙度、氢的渗透性、低周疲劳强度等方面有较重要的影响。1　微弧氧化对强度及塑性的影响在船舶制造等一系列领域中 ,为了防止接触腐蚀 ,增加表面层的硬度、消除制品的内应力 ,通常对钛合金制件在空气中进行退火 ,使其表面生成富氧表层。钛合金在 750℃～ 80 0℃温度条件下 ,经过 5h的退火 ,其富氧层厚度可达 50 μm～ 6 0 μm,氧化物的微观硬度比原始材料…     

在工业中采用钛合金的微弧氧化

目前钛及钛合金已广泛用于航空航天、机器制造、造船及石化生产等工业领域。在某些特殊场合 ,如核潜艇、直升机、核反应堆中 ,钛合金零部件往往能满足其在各种苛刻条件 (高温、侵蚀性介质、循环载荷、高压、α、β、γ射线、高强度辐照等 )下的使用要求。因此 ,在腐蚀 -流动性介质中 ,特别是在接触海水的装备中 ,如船舶动力装置中广泛采用了钛合金 (见表 1 )。表 1　船舶动力装置中采用的主要钛合金类型钛合金牌号应用范围和使用条件BT1- 0 0 在 10 0℃～ 2 0 0℃下的泵、管道及装置BT1- 0 在 10 0℃～ 2 0 0℃下的泵、管道及装置OT4 - 1…     

LY12铝合金微弧氧化陶瓷膜的性能研究

以铝合金LY12为试验材料,采用MA0240/750微弧氧化设备、TT260测厚仪和AMARY-1000B扫描电子显微镜,研究了起弧电压、电流密度和氧化时间等参数对陶瓷层性能的影响.结果表明:起孤电压随着Na2SiO3浓度的增加而降低;在相同氧化时间内,随着电流密度的增加,陶瓷膜的厚度也显著地增加,陶瓷膜的致密层显微硬度也在逐渐地增加,但不是线性地增加;在相同电流密度条件下,随着时间的增加,膜层厚度和致密层硬度非线性增加,但致密层所占比例却减小.     

TC4钛合金微弧氧化膜层高温氧化性能研究

利用微弧氧化(MAO)技术在TC4钛合金表面原位制备陶瓷膜层,并通过硅酸钠水溶液对膜层进行了封孔处理。采用X射线衍射仪(XRD)分析了膜层相组成,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了膜层表面形貌。通过粘结拉伸测试,比较了膜层在封孔前后与基体的结合强度。利用高温氧化实验,考察了TC4基体及膜层试样封孔前后的抗高温氧化性能。结果表明:微弧氧化膜层与基体间的结合强度较高,经封孔处理及高温氧化100 h后,膜基结合强度降低至4.29 MPa。与TC4基体相比,微弧氧化膜层的高温氧化增重量小,抗高温氧化性能得到了显著的提高。封孔处理提高了微弧氧化膜层的致密性,使其能更好地阻止氧透过膜层向基体内侵入,进一步提高了膜层的抗高温氧化性能。     

AZ91D铸造镁合金交流脉冲双极微弧电沉积陶瓷膜

利用交流脉冲方法在AZ91D铸造镁合金表面成功实现阴、阳极微弧电沉积陶瓷膜,并使用SEM和XRD等手段对陶瓷膜的厚度、组织形貌、成分、结构和耐蚀性作了相应研究分析.结果表明,应用交流脉冲方法不仅能够在AZ91D铸造镁合金上实现阴、阳双极微弧电沉积陶瓷膜,同时在阴、阳极陶瓷膜中电沉积有稀土元素Ce.通过比较动电位扫描极化曲线和交流阻抗分析发现阴、阳极微弧氧化处理后AZ91D镁合金的耐蚀性得到显著提高.     

钛微弧氧化膜层的生长过程与孔隙结构研究

钛箔在磷酸盐溶液中的微弧氧化过程可分为4个阶段，得到的二氧化钛膜层为锐钛矿相结构，所含的磷元素高于钠元素。膜层厚度在微弧阶段增加较快，前30min的平均成膜速率约为0．32gm／min，而在局部弧光阶段成膜速率下降。膜层的孔隙率（在12％-16％之间）和孔径均随时间延长而增加，但30min后增加减缓。采用金相软件分析微弧氧化膜层的扫描电镜照片可以简便地确定其孔隙率。     

β钛合金微弧氧化膜制备及其在人体模拟液中腐蚀性能研究

采用微弧氧化技术在TiNbZrFe合金表面制备出含钙磷成分的多孔氧化膜,通过人体模拟液浸泡的方法诱导生成羟基磷灰石,并利用电化学阻抗谱(EIS)研究其在人体模拟液中浸泡不同时间后的耐腐蚀性能.结果表明,经400 V电压微弧氧化后TiNbZrFe合金表面氧化膜的形貌与成分达到最优化,且明显有α-Ca3(PO4)2相生成;α-Ca3(PO4)2相能够起到良好的诱导生成羟基磷灰石(HA)的作用,在人体模拟液中浸泡1 d后,通过XRD检测出有HA相生成,导致微弧氧化膜层表面的微孔被诱导生成物覆盖填充明显,较小微孔完全消失;随着浸泡时间的延长,经过微弧氧化膜诱导生成的HA涂层不断增厚,EIS结果表明其具有良好的隔绝渗透作用,能够阻碍腐蚀性介质在溶液和金属界面之间扩散和迁移,从而起到保护基体抗腐蚀的作用.     

ZrO2粉体含量对AZ91D镁合金微弧氧化膜特性的影响

为改善AZ91D镁合金微弧氧化的性能,向硅酸盐体系电解液中添加ZrO₂粉体来制备微弧氧化膜,对制备膜层的表面形貌、粗糙度、厚度及耐蚀性等性能进行了表征。结果表明：随电解液中ZrO₂加入量由0.5 g/L增加至2.5 g/L时,膜层的粗糙度由2.0μm逐渐增大至3.3μm,厚度由115μm逐渐减小至85μm;EDS结果显示,氧化膜的主要组成有O、Mg、Al、Si、Zr等元素;SEM观察显示,ZrO₂加入量较少时,微弧氧化膜表面裂纹较多,当其含量增加到1.5 g/L及以上时,氧化膜表面的微裂纹显著减少;电化学腐蚀结果表明,ZrO₂加入量为2.0 g/L时,膜层的腐蚀电流密度最小,耐蚀性最优,仅为0.93μA/cm²。     

钛合金微弧氧化技术研究进展

目前国内已建成世界上规模最大的钛工业体系,专注深化钛及钛合金的应用和使役行为探究,大力开发表面处理新技术提高使用寿命,其中,微弧氧化是最具代表性的表面改性技术,以其绿色环保的特点贯彻可持续发展战略。总结了国内外钛合金微弧氧化技术的研究成果,阐述了微弧氧化原理,综述了电解液、电参数和添加剂对钛合金微弧氧化的影响,以及钛合金微弧氧化陶瓷膜的耐腐蚀性、耐磨性及结合强度的研究进展,认为钛合金微弧氧化技术下一步研究重点需要加快研发节能电源装置,实现工件批量化生产,继续强化微弧氧化机理研究和工艺系统化设计,构建一个完整的技术库。     

铝合金微弧氧化陶瓷层的耐磨性

应用微弧氧化这一高新表面改性技术在LY12铝合金表面形成陶瓷膜层,并对其在常温下的耐磨性能进行了对比测试与分析。实验结果表明,微弧氧化陶瓷膜层的表面磨损外观比较均匀,磨损痕迹也比较轻微,其表面硬度达到2500HV,是基体的10倍以上。由此可见,微弧氧化技术大大改善了铝合金表面耐磨特性和硬度。

     

钛及其合金微弧氧化镀层的形成及性质

钛及其合金微弧氧化是近期发展起来的表面处理技术 ,它将广泛用于航空、航天及造船工业。微弧氧化与阳极极化有着密切地联系 ,微弧等离子工艺则是微弧氧化的基础 ,所以研究阳极极化试样表面镀层的增长规律及微弧等离子工艺很重要 ,对了解镀层性质起到关键性的作用。与普通阳极氧化相比较 ,微弧氧化是在较高的电压条件下实现的 ,在该电压下有时发生微光或亮区 ,然后发生火花、微弧放电 ,最后发生强大电弧放电[1 ] 。用这种方法获得的镀层具有一系列各种重要的物理性质 ,个别情况下还具有很高的电阻、耐腐蚀性质 ,与基层相比具有较大的硬度。…     

正脉冲电压对Mg-4Gd-3Y-0.5Zr合金微弧氧化膜组织形貌与耐蚀性能的影响

采用SEM、覆层测厚仪、电化学工作站等研究了正脉冲电压对Mg-4Gd-3Y-0.5Zr稀土镁合金双脉冲微弧氧化膜的组织形貌及耐蚀性能的影响。结果表明：随正脉冲电压的升高,膜层厚度增加,膜层表面微孔数量减少、孔径增大,烧结强度增加,裂纹增大;耐蚀性能先增强后降低,均显著优于合金基体;最佳正脉冲电压为450 V,腐蚀电位与腐蚀电流分别为-1.495 V、10-8.62 A/cm2。     

俄罗斯微弧氧化技术的研究进展

微弧氧化技术是目前导电材料表面改性技术中的一个研究热点。通过这项技术可以在铝、钛、镁、锆等金属及其合金表面形成具有一系列特别优异性能的陶瓷膜层。利用这项技术还可以对黑色金属和石墨表面进行加工。近年来,利用微弧氧化技术对材料进行表面改性和表面防护以及制造新的结构材料方面越来越受到重视。利用这项技术在导电材料表面制备某些特殊性能的功能材料也是一个重要的研究方向。本文主要对俄罗斯在微弧氧化技术的工艺研究与应用方面的进展进行论述。1研究简况20世纪30年代初,Gunterschulse和Betz合作研究并相继报道,浸在电解液中…