發(fā)布時(shí)間：2022-01-15 08:20

　　鎂合金作為21世紀(jì)最輕的輕金屬材料,其優(yōu)異的性能使其廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、航空航天以及電子產(chǎn)品等許多領(lǐng)域。然而,鎂合金表面易腐蝕、性能差等缺點(diǎn)卻制約了其廣泛應(yīng)用。當(dāng)前對(duì)該領(lǐng)域的研究著重于從鎂合金表面改性角度設(shè)計(jì)新型膜層結(jié)構(gòu)和材料組分,使其能夠提高鎂合金的耐腐蝕性能、增大鎂合金的耐摩擦磨損性能,開發(fā)出使用壽命長的防腐蝕涂層。目前的研究方向主要包括:（1）設(shè)計(jì)并開發(fā)制備簡單、成本低廉具有優(yōu)異性能的新型鎂合金腐蝕防護(hù)涂層材料;（2）探索并研究材料組成及膜層結(jié)構(gòu)對(duì)鎂合金腐蝕防護(hù)性能的影響規(guī)律;（3）使用材料基因組計(jì)劃的理念,采用模擬預(yù)測(cè)的方法,加快新型高性能膜層的開發(fā)速度。本研究采用微弧氧化技術(shù)與磁控濺射方法制備了MAO/DLC復(fù)合膜層,用于鎂合金腐蝕防護(hù)。討論了微弧氧化電解質(zhì)溶液配比、氧化電流密度、氧化時(shí)間等工藝參數(shù)對(duì)所形成MAO膜層性能的影響。并對(duì)磁控濺射靶功率、濺射沉積時(shí)間以及乙炔、氬氣流量等磁控濺射工藝參數(shù)對(duì)所制備DLC薄膜性能的影響進(jìn)行了研究。最后在最優(yōu)化的工藝參數(shù)下制備出了性能良好的MAO/DLC復(fù)合膜層。采用表面輪廓儀、雙束聚焦掃面電子顯微鏡、拉曼光譜、劃痕儀、化學(xué)工作站等儀器設(shè)備... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

復(fù)合薄膜的掃描圖片：（a）截面圖（b）表面形貌圖

圖 1.2 (Ti:N)-DLC 薄膜的（a）透射圖（b）選區(qū)電子衍射圖Table 1.2 The TEM and SAEDP of (Ti:N)-DLC coatingWang[55]等利用 PVD 與原子層沉積相結(jié)合的方法在 Mg–10Li–0.5Zn 合金表面沉積 Al/Al2O3薄膜，預(yù)濺射的 Al 層具有晶體結(jié)構(gòu)，原子層沉積的 Al2O3層是無定形的。雙層薄膜的制備提高了鎂合金的耐腐蝕性能，在 3.5% NaCl 中的腐蝕電流密度達(dá)到 7×10 6A/cm2，相比于基板（1.9×10 3A/cm2）降低了三個(gè)數(shù)量級(jí)。Wu[56]等采用離子注入與直流磁控濺射相結(jié)合的方法在 AZ31 鎂合金表面制備了 Ti 薄膜。首先，鎂合金經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)行氮離子注入，合金表面形成 AlN 和 MgN有利于膜基結(jié)合力的提高，其次在氮離子處理后的合金表面直流磁控濺射 Ti 層。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氮離子的注入使鎂合金的腐蝕電流密度由 2.38×10-5A cm-2降低到1.01×10-5A cm-2，此外，兩次處理后的鎂合金腐蝕電位正移 195 mV。1.3.5 物理氣相沉積在鎂合金防護(hù)中的應(yīng)用展望常用的物理氣相沉積法具備沉積膜層致密、均勻，環(huán)境友好等特點(diǎn)，但是，沉積速率慢，生產(chǎn)周期長等限制了其應(yīng)用。因此，為了優(yōu)化鎂合金表面的防護(hù)薄

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文數(shù)。④ 通過 X 射線衍射（XRD），能量色散 X 射線光譜儀（EDX），掃描電子鏡（SEM）、拉曼光譜等檢測(cè)手段分析薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、表面成分、表面形貌分析討論其對(duì)鎂合金基底耐腐蝕性的影響。.5.3 技術(shù)路線① MAO/DLC 復(fù)合膜的制備及耐腐蝕性研究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)研究路線如圖 1.3：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Microstructure and Tribological Behavior of Self-lubricating（Si:N）-DLC/MAO Coatings on AZ80 Magnesium Substrate[J]. Wei YANG,Zhennan DENG,Dong ZHANG,Peiling KE,Aiying WANG.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2013(06)
[2]Effect of cerium and lanthanum additives on plasma electrolytic oxidation of AZ31 magnesium alloy[J]. 沈德久,馬豪杰,郭長虹,蔡景瑞,李國龍,何東磊,楊慶祥.  Journal of Rare Earths. 2013(12)
[3]AZ31B鎂合金的本構(gòu)方程建立及切削性能分析[J]. 理俊杰,軋剛,王時(shí)英,張?jiān)Ｉ?  工具技術(shù). 2012(04)
[4]鎂及鎂合金的特性與應(yīng)用[J]. 黃海軍,韓秋華.  熱處理技術(shù)與裝備. 2010(03)
[5]AZ31變形鎂合金性能與組織的研究[J]. 秦梅,張敏剛,鄭建軍,田香菊.  山西冶金. 2008(02)
[6]類金剛石薄膜的制備及其電阻率、光譜特性研究[J]. 趙之明,李合琴,顧金寶.  真空. 2007(06)
[7]微弧氧化技術(shù)述評(píng)[J]. 席曉光.  表面技術(shù). 2007(04)
[8]鑄造鋁合金微弧氧化膜的生長動(dòng)力學(xué)及耐蝕性能[J]. 薛文斌,華銘,施修齡,田華.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2007(06)
[9]AZ91D鎂合金微弧陽極氧化及表面處理研究[J]. 王周成,唐毅,許杰.  廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(S1)
[10]Review of studies on corrosion of magnesium alloys[J]. 曾榮昌,張津,黃偉九,W.DIETZEL,K．U．KAINER,C．BLAWERT,柯偉.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2006(S2)



本文編號(hào)：3590264