论文部分内容阅读
镁合金具有低密度、加工性好等优点，成为了21世纪最具有开发和应用前景的轻量化材料。然而，镁合金耐蚀性差制约了镁合金在实际中的应用，等离子体电解氧化这一方法，通过调控其工艺参数，利用镁合金表面的弧光放电现象，在镁合金表面制备高耐蚀性的氧化物膜层。本文从基础研究的角度出发，第一部分对稀土元素Nd对等离子体电解氧化涂层的微观结构、膜层性能的影响进行探究;第二部分对在氟化钾电解液中pH值对AZ91D镁合金等离子体电解氧化涂层显微结构和耐蚀性的影响进行探究。 对含稀土元素Nd的NZ30K镁合金与不含稀土元素钕的AZ91D镁合金在经过等离子体电解氧化处理后，发现其等离子体电解氧化膜层微观结构和耐蚀性能具有很大的差异。采用XRD、SEM、EDS等方法对膜层显微结构进行表征，研究表明稀土元素Nd在稀土镁合金离异共晶相处的等离子体电解氧化涂层处富集，膜层中存在贯穿疏松层的微孔;AZ91D镁合金等离子体电解氧化涂层中分布着较大的孔洞。动电位极化曲线、盐雾实验及析氢实验结果表明含稀土元素Nd的NZ30K较AZ91D耐蚀性好，等离子体电解氧化处理后膜层的耐蚀性与基体的耐蚀性呈正相关关系。通过对浸泡基体与膜层的微观形貌观察、电化学阻抗谱分析以及膜层孔隙率计算，NZ30K与AZ91D镁合金等离子体电解氧化膜层孔隙率相差不大，膜层对基体的保护作用有限，腐蚀离子通过微孔与裂纹进入镁合金基体，随后镁合金基体的腐蚀过程对等离子体电解氧化涂层的腐蚀持续发生的过程起重要作用，NZ30K稀土镁合金腐蚀产物在基体/等离子体电解氧化膜界面的堆积使腐蚀速率减慢。 为了降低PEO陶瓷膜中氧化镁含量，提高氧化膜的致密性和耐蚀性，以氟化钾为基础电解液，研究不同pH值对等离子体电解氧化膜的显微组织和耐蚀性能的影响。XRD、SEM、EDS、动电位极化曲线和盐雾试验结果表明，电解液pH值对等离子体电解氧化膜层中氧化镁、氟化镁的含量及其分布有着显著的影响。在弱碱性条件下得到的膜层疏松多孔，耐蚀性能较差;在弱酸性条件下等离子体电解氧化膜层较为致密，对腐蚀性离子具有良好的阻挡作用，获得耐蚀性能较好的等离子体电解氧化涂层。