【摘 要】
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由于比强度较高,镁合金可以替代一些传统的钢铁材料,在航空航天领域已有部分应用,但其耐蚀性较差,限制了发展。因此,本课题选用ZE41镁合金,采用阳极氧化（AMO）-电沉积的复合方法,制备了阳极氧化膜/Zn-Zr复合涂层。在AMO电解液中分别添加不同浓度的柠檬酸钠和钼酸钠制备N-AMO和M-AMO,选取电化学测试中最耐蚀的工艺为最优工艺;对N-AMO和M-AMO进行Zn-Zr电沉积得到N-AMO/Zn
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由于比强度较高,镁合金可以替代一些传统的钢铁材料,在航空航天领域已有部分应用,但其耐蚀性较差,限制了发展。因此,本课题选用ZE41镁合金,采用阳极氧化（AMO）-电沉积的复合方法,制备了阳极氧化膜/Zn-Zr复合涂层。在AMO电解液中分别添加不同浓度的柠檬酸钠和钼酸钠制备N-AMO和M-AMO,选取电化学测试中最耐蚀的工艺为最优工艺;对N-AMO和M-AMO进行Zn-Zr电沉积得到N-AMO/Zn-Zr和M-AMO/Zn-Zr复合层;硅酸钠对复合层进行改性:其一,在N-AMO/Zn-Zr和M-AMO/Zn-Zr上硅酸钠改性,得到N-AMO/Zn-Zr-S和M-AMO/Zn-Zr-S,其二,对N-AMO和M-AMO膜硅酸钠改性后电沉积Zn-Zr,再硅酸钠改性,制得N-AMO-S/Zn-Zr-S和M-AMO-S/Zn-Zr-S。通过电化学、盐雾和浸泡试验测试其耐蚀性,采用SEM、XRD对其进行表征,得到以下结论:（1）电化学测试和浸泡试验可知,当柠檬酸钠浓度为3 g/L且i A为10A/dm~2时N-AMO的icorr为32.7μA/cm~2,Rcorr为0.723 mm/year,只有AMO的1/2,提高了耐蚀性;,当钼酸钠浓度为2 g/L且i A为10A/dm~2时M-AMO的icorr为34.8μA/cm~2,Rcorr为0.768 mm/year,只有AMO的1/2,改善了耐蚀性。从各个阳极氧化膜的SEM可以看出,其耐蚀性与孔隙率成正相关。由XRD图谱可知,柠檬酸钠和钼酸钠对提高阳极氧化膜的耐蚀性有一定的作用。（2）由腐蚀试验可知,N-AMO/Zn-Zr和M-AMO/Zn-Zr的耐蚀性并不理想。然而,硅酸钠改性后得到的N-AMO/Zn-Zr-S、M-AMO/Zn-Zr-S、N-AMO-S/Zn-Zr-S和M-AMO-S/Zn-Zr-S耐蚀性却大大提高,M-AMO/Zn-Zr-S和N-AMO/Zn-Zr-S中i E均为0.15 A/dm~2的样耐蚀性最优,M-AMO-S/Zn-Zr-S和N-AMO-S/Zn-Zr-S中i E均为0.10 A/dm~2的样耐蚀性最佳。从SEM中可以看出,Zn-Zr粒的分布越密集,且针状组织越密集,越耐腐蚀。由XRD图谱可知,硅酸钠改性对复合层的耐蚀性有很大的提升作用。
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