锆盐与硅酸盐电解液制备AZ91D微弧氧化陶瓷膜耐蚀性研究

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1、分类号:TB310710-2015131031硕士学位论文锆盐与硅酸盐电解液制备AZ91D微弧氧化陶瓷膜耐蚀性研究郭亚欣导师姓名职称陈宏副教授申请学位类别工学硕士学科专业名称材料加工工程论文提交日期2018年6月12日论文答辩日期2018年5月22日学位授予单位长安大学TheResearchonCorrosionResistanceofAZ91DMicro-arcOxidationCeramicMembranesPreparedfromZirconiumandSilicateElectrolytesAThesi

2、sSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：GuoYaxinSupervisor：AssociateProf.ChenHongChang’anUniversity,Xi’an,China摘要镁合金具有密度小、比强度、比刚度高，但耐蚀性差的特点极大的限制了它的应用。微弧氧化技术是在传统的阳极氧化基础上发展而来，利用这种技术可明显改善镁合金的耐蚀性能。本文以AZ91D镁合金为研究对象，分别在选定的硅酸盐和锆盐电解液中对镁合金进行微弧氧化处理，得到处理电压、时间对陶瓷膜生长规律的影

3、响；采用硬度计、表面粗糙度测量仪、扫描电镜及X射线衍射仪对所得陶瓷膜的显微硬度、粗糙度、微观形貌、成分进行分析；通过点滴、浸泡及电化学分析对不同厚度微弧氧化陶瓷膜的耐蚀性能进行讨论。结果表明：两种电解液中制备的陶瓷膜厚度均随处理电压的增加而增大，随时间的延长由快速增长变为缓慢增长；陶瓷膜的硬度及粗糙度均随厚度的增加而增大；硅酸盐电解液中制备的陶瓷膜（MS30）孔洞不均匀，锆盐电解液中制备的陶瓷膜（MZ30）孔洞均一；MS30试样的主要组成相为MgO、MgF2、Mg2SiO4；MZ30试样的主要组成相为MgO、M

4、gF2、Mg2Zr5O12。点滴腐蚀测试可知，腐蚀液由紫红色变为无色的时间随MS试样厚度的增加而增大，随MZ试样厚度的增加先增大后减小；3.5%NaCl溶液的浸泡腐蚀测试可知，MS10、MZ30试样的点蚀、剥落最为严重；极化曲线分析可知，MS试样的腐蚀电流密度随厚度的增加逐渐减小，极化电阻逐渐增大，MZ试样腐蚀电流密度随厚度的增加先减小后增大，极化电阻先增大后减小，即当陶瓷膜厚度不超过30µm时，MS试样的耐蚀性具有随厚度的增加而增大趋势，MZ试样的耐蚀性具有随厚度的增加先增大后减小趋势。交流阻抗图谱的等效电路

5、拟合可知，MS试样中电荷转移电阻RL及致密层电阻RC对腐蚀液具有主要阻碍作用，MZ试样中致密层电阻RC对腐蚀液具有主要阻碍作用。关键词：镁合金，微弧氧化，电解液，耐蚀性iAbstractMagnesiumalloyshavethecharacteristicsoflowdensity,highspecificstrength,andhighspecificrigidity,however,thepoorcorrosionresistancegreatlylimitsitsapplication.Themicro

6、-arcoxidationtechnologyisbasedonthetraditionalanodizing,usingthistechnologycansignificantlyimprovethecorrosionresistanceofmagnesiumalloys.ThisarticletakesAZ91Dmagnesiumalloyastheresearchobject,magnesiumalloysweremicro-arcoxidizedinselectedsilicateandzirconiu

7、melectrolytes,respectively,obtainedthegrowthruleofceramicmembranewithprocessingvoltageandholdingtime;themicro-hardness,roughness,micro-morphologyandcompositionoftheobtainedceramicmembranewereanalyzedbyhardnesstester,surfaceroughnessmeasuringinstrument,scanni

8、ngelectronmicroscopeandX-raydiffractometer;thecorrosionresistanceofmicro-arcoxidationceramicmembraneswithdifferentthicknesseswasdiscussedbyspotting,soakingandelectrochemicalanalysis.Theresultssh