两种电源模式下频率和占空比对镁合金微弧氧化膜影响的对比研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuhu986
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微弧氧化作为一种新型表面改性技术,因制备膜层具有高耐蚀性和膜基结合良好等特点被广泛使用。而膜层耐蚀性好坏又由电源模式、电参数等因素决定,且学者们也进行了大量研究,并取得了显著的成果,但由于电源模式对膜层影响的研究结果并非完全一致,且哪种模式更好没有交代,同时频率及占空比对膜层影响的研究大多在单一变量上。故本文以AZ91D镁合金为基体,利用微弧氧化技术,采用不带负电压双极性脉冲模式(M1模式)和带放电回路脉冲模式(M2模式),搭配两种电参数(700Hz、20%和1400Hz、40%),设计四种方案A(M2、700Hz、20%)、B(M2、1400Hz、40%)、C(M1、1400Hz、40%)和D(M1、700Hz、20%),对比研究等效加载、相同电源模式不同电参数和相同电参数不同模式对膜层的影响,从而找出各性能对应的最佳电源模式和电参数。结果如下:等效加载下,C方案的反应更温和,但A、C方案膜厚和点滴耐蚀性基本相同,而C方案因致密性更好和耐蚀性物相更多,使其电化学耐蚀性更好。相同电源模式下,700Hz、20%的反应更温和,但1400Hz、40%的膜厚和点滴耐蚀性更好,而M2模式的1400Hz、40%方案因膜层最厚且耐蚀性物相更多,M1模式的700Hz、20%方案因致密性更好且物相更多,使其电化学耐蚀性更好。相同电参数下,M1模式的反应更温和,但M2模式的膜厚和点滴耐蚀性更好,而M1模式因致密性更好,使其电化学耐蚀性更好。膜层的物相种类不随电源模式和电参数发生变化,均为MgO、Mg2Si O4、MgSiO3和MgAl2O4,而物相含量随电源模式和电参数发生变化。在HNO3腐蚀介质中,膜厚起主要作用,故点滴耐蚀性的变化与膜厚一致。在Na Cl腐蚀介质中,电化学耐蚀性的好坏取决于膜层的致密度、相组成和厚度。总体而言,M1模式较M2模式有优势,表现在M1模式下微弧氧化反应更温和、膜层致密度更好和电化学耐蚀性更好。
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