電壓對純鎂微弧氧化膜層電化學(xué)腐蝕行為的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-09-22 00:31
采用循環(huán)伏安(CV)、動(dòng)電位極化(Tafel)和電化學(xué)阻抗譜(EIS)技術(shù)、結(jié)合純鎂微弧氧化膜微觀形貌,研究電壓對膜層電化學(xué)腐蝕行為的影響.結(jié)果表明:電壓對膜層耐蝕性影響顯著,隨著電壓升高,膜層耐蝕性增強(qiáng),這是因?yàn)檩^厚的膜層厚度為抵御腐蝕介質(zhì)的侵蝕提供了良好的物理屏障.在整個(gè)腐蝕試驗(yàn)過程中,高電壓下制備的膜層經(jīng)歷三個(gè)階段:腐蝕介質(zhì)逐漸滲入膜層,腐蝕介質(zhì)滲透膜層到達(dá)膜基面侵蝕基體,腐蝕產(chǎn)物填充微孔和微裂紋等缺陷.相比而言,低電壓下制備的膜層隨著浸泡時(shí)間的延長,膜層外部疏松層和內(nèi)部致密層的電阻均逐漸減小,致使耐蝕性降低,最終膜層完全失效.
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,46(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
微弧氧化過程中電流-時(shí)間曲線
電壓對膜層厚度的影響如圖2所示.由圖2可知,電壓對膜層厚度影響較大,450 V電壓下制備的膜層厚度((24.6±1.23)μm)為300 V電壓下((4.0±0.79)μm)的6倍.究其原因,電壓升高,試樣表面承受的能量密度增大(這可由圖1中較高的電流得以證實(shí)),微弧擊穿放電更易發(fā)生,陰陽離子遷移和反應(yīng)的通道增加,膜層生長加快.同時(shí),電壓越高,電場強(qiáng)度越大,陰陽離子遷移和反應(yīng)速率越高,越有利于膜層生長.2.3 膜層微觀形貌
圖3所示為不同電壓下制備的膜層表面形貌.從圖3可以看出,兩電壓下制備的膜層具有相似的結(jié)構(gòu),均呈多孔狀,孔洞大小不一,且孔洞周邊的膜層較為致密.相比300 V電壓下制備的膜層,450 V電壓下制備的膜層表面熔融物顆粒更大,存有些許微裂紋,這些微裂紋是由高溫熔融氧化物在電解液的淬冷作用下造成熱應(yīng)力分布不均導(dǎo)致的.同時(shí),膜層表面微孔孔徑較大,但微孔數(shù)量明顯較少.300 V電壓下制備的膜層微孔小且分布均勻,但微孔數(shù)量較多.圖4所示為電壓對膜層截面形貌的影響.由圖4可知,450、300 V電壓下制備的膜層均與基體結(jié)合緊密,且呈現(xiàn)良好的微冶金結(jié)合.450 V電壓下制備的膜層厚度遠(yuǎn)高于300 V電壓下的,這與圖2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致.同時(shí),450 V電壓下制備的膜層微孔略大、微裂紋略多.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三氧化鉬和鉬酸鈉對鎂合金微弧氧化膜的影響[J]. 馬穎,劉云坡,安凌云,孫樂,王晟,王宇順. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]不同電壓下CrO3對鎂合金微弧氧化膜的影響[J]. 馬穎,王宇順,王勁松,董海榮,郭惠霞. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]等離子體電解氧化膜的工藝優(yōu)化及耐腐蝕性能評價(jià)[J]. 王麗,陳礪,王紅林,嚴(yán)宗誠,彭家志. 腐蝕與防護(hù). 2009(06)
[4]氧化時(shí)間對MB8鎂合金微弧氧化膜的影響[J]. 趙晴,胡勇,杜楠. 航空材料學(xué)報(bào). 2007(06)
[5]鎂合金表面微弧氧化陶瓷膜耐蝕性能評價(jià)[J]. 楊培霞,郭洪飛,安茂忠,吳麗軍. 航空材料學(xué)報(bào). 2007(03)
本文編號:3402795
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,46(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
微弧氧化過程中電流-時(shí)間曲線
電壓對膜層厚度的影響如圖2所示.由圖2可知,電壓對膜層厚度影響較大,450 V電壓下制備的膜層厚度((24.6±1.23)μm)為300 V電壓下((4.0±0.79)μm)的6倍.究其原因,電壓升高,試樣表面承受的能量密度增大(這可由圖1中較高的電流得以證實(shí)),微弧擊穿放電更易發(fā)生,陰陽離子遷移和反應(yīng)的通道增加,膜層生長加快.同時(shí),電壓越高,電場強(qiáng)度越大,陰陽離子遷移和反應(yīng)速率越高,越有利于膜層生長.2.3 膜層微觀形貌
圖3所示為不同電壓下制備的膜層表面形貌.從圖3可以看出,兩電壓下制備的膜層具有相似的結(jié)構(gòu),均呈多孔狀,孔洞大小不一,且孔洞周邊的膜層較為致密.相比300 V電壓下制備的膜層,450 V電壓下制備的膜層表面熔融物顆粒更大,存有些許微裂紋,這些微裂紋是由高溫熔融氧化物在電解液的淬冷作用下造成熱應(yīng)力分布不均導(dǎo)致的.同時(shí),膜層表面微孔孔徑較大,但微孔數(shù)量明顯較少.300 V電壓下制備的膜層微孔小且分布均勻,但微孔數(shù)量較多.圖4所示為電壓對膜層截面形貌的影響.由圖4可知,450、300 V電壓下制備的膜層均與基體結(jié)合緊密,且呈現(xiàn)良好的微冶金結(jié)合.450 V電壓下制備的膜層厚度遠(yuǎn)高于300 V電壓下的,這與圖2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致.同時(shí),450 V電壓下制備的膜層微孔略大、微裂紋略多.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三氧化鉬和鉬酸鈉對鎂合金微弧氧化膜的影響[J]. 馬穎,劉云坡,安凌云,孫樂,王晟,王宇順. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]不同電壓下CrO3對鎂合金微弧氧化膜的影響[J]. 馬穎,王宇順,王勁松,董海榮,郭惠霞. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]等離子體電解氧化膜的工藝優(yōu)化及耐腐蝕性能評價(jià)[J]. 王麗,陳礪,王紅林,嚴(yán)宗誠,彭家志. 腐蝕與防護(hù). 2009(06)
[4]氧化時(shí)間對MB8鎂合金微弧氧化膜的影響[J]. 趙晴,胡勇,杜楠. 航空材料學(xué)報(bào). 2007(06)
[5]鎂合金表面微弧氧化陶瓷膜耐蝕性能評價(jià)[J]. 楊培霞,郭洪飛,安茂忠,吳麗軍. 航空材料學(xué)報(bào). 2007(03)
本文編號:3402795
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