AZ31B鎂合金表面CeO 2 /MAO薄膜的制備及耐腐蝕性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-09 18:27
鎂合金由于良好的物理和機(jī)械性能受到了人們的廣泛關(guān)注,在汽車、3C數(shù)碼產(chǎn)品和航空航天領(lǐng)域得到了應(yīng)用。但是由于鎂及其合金化學(xué)性質(zhì)較活潑,耐腐蝕性能較差限制了它的廣泛使用。目前主要從鎂合金表面改性出發(fā)應(yīng)用各種表面涂層處理技術(shù)來提高其耐腐蝕性能。微弧氧化工藝屬于原位生長(zhǎng)陶瓷膜的方法,與基底結(jié)合較好,但由于工藝條件的限制使制備的微弧氧化膜層具有微米級(jí)的缺陷限制了其對(duì)鎂合金的保護(hù)。鈰基防腐涂層由于能夠能夠提供良好的物理阻隔效應(yīng)近年成為了各國(guó)學(xué)者研究和開發(fā)的課題。但是有關(guān)磁控濺射CeO2提高鎂合金的耐腐蝕性的相關(guān)研究較少。本文利用微弧氧化-磁控濺射復(fù)合技術(shù)在AZ31B鎂合金表面制備CeO2/MAO復(fù)合涂層。實(shí)驗(yàn)研究了微弧氧化過程中占空比、氧化時(shí)間、頻率、電流密度等電參數(shù)對(duì)陶瓷膜表面形貌和電化學(xué)性能的影響。并對(duì)磁控濺射功率和濺射時(shí)間對(duì)復(fù)合膜性能進(jìn)行了研究。試驗(yàn)表明,當(dāng)微弧氧化占空比為40%、氧化時(shí)間20min、頻率為1000Hz、電流密度為0.2A/cm2時(shí)MAO涂層耐腐蝕性能最優(yōu)。MAO陶瓷層主要由MgO和Mg2...
【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(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
微弧氧化裝置示意圖
圖 2.1 微弧氧化裝置示意圖Fig. 2.1 Schematic diagram of micro-arc oxidation equipment濺射試驗(yàn)設(shè)備微弧氧化過后的鎂合金表面制備 CeO2薄膜主要利用磁沈陽(yáng)科學(xué)儀器股份有限公司提供,型號(hào)為 JGP-560B。核心部件,主要由真空濺射腔、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、電成。整個(gè)電源分別由三個(gè)射頻電源和兩個(gè)直流電源組分別為一個(gè)強(qiáng)磁靶、兩個(gè)永磁靶和兩個(gè)非平衡靶。在過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和靶材擋板的控制制備多種材料的單層靶向沉積多層膜或者實(shí)現(xiàn)薄膜的摻雜。
②將磨好的鎂合金用去離子水清洗表面,并將樣品放入盛有酒精的燒杯中在超聲波清洗儀中清洗 10 分鐘;③將洗好的鎂合金樣品用氮?dú)鈽尨蹈桑湃朊芊鈽悠反袀溆谩?.3.2 微弧氧化膜的制備微弧氧化膜的制備過程如下:①通過查閱文獻(xiàn)確定電解液溶液配比為 15g/L Na2SiO3、2g/L KOH、2g/L NaF,用分析天平準(zhǔn)確稱量裝入一定量去離子水的燒杯中,用玻璃棒攪拌使其溶解,對(duì)于難溶的電解質(zhì)可以超聲波分散,待電解質(zhì)完全溶解之后移入容量瓶中定容。②將已處理的鎂合金樣品放入乙醇溶液中超聲處理 10min 并用氮?dú)鈽尨蹈,將其用鋁條掛鉤并與電源正極相連,不銹鋼作為陰極與電源負(fù)極相連接,放入電解液中,設(shè)定好試驗(yàn)參數(shù),打開電源,觀察并記錄現(xiàn)象。③待達(dá)到預(yù)定時(shí)間時(shí)關(guān)閉電源并取出樣品,用去離子水沖洗并吹干放入密封袋中備用。微弧氧化工藝流程如下圖所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鎂合金在航空航天領(lǐng)域研究應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 吳國(guó)華,陳玉獅,丁文江. 載人航天. 2016(03)
[2]鎂合金鑄件在汽車工業(yè)中的應(yīng)用與研究狀況[J]. 周桂云. 汽車工藝與材料. 2016(03)
[3]生物醫(yī)用鎂合金材料的應(yīng)用及抗腐蝕性研究進(jìn)展[J]. 李傳福,李艷芳. 輕工科技. 2015(04)
[4]鎂合金表面防腐研究的前沿進(jìn)展[J]. 沈駿,龔福寶,張濤,游國(guó)強(qiáng),何培培. 功能材料. 2014(17)
[5]AZ31鎂合金表面磁控濺射Al和TiN的試驗(yàn)研究[J]. 沈鈺,祝向榮. 輕合金加工技術(shù). 2014(08)
[6]制備工藝參數(shù)對(duì)AZ31鎂合金表面濺射TiAlN薄膜耐腐蝕性能的影響[J]. 黃佳木,陳韋,彭佳,江四川. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(04)
[7]激光沖擊強(qiáng)化對(duì)AZ91鎂合金的電化學(xué)腐蝕行為的影響[J]. 李少哲,張凌峰,邢清蒲. 中國(guó)激光. 2013(05)
[8]鎂合金件有機(jī)防護(hù)涂層的耐腐蝕性能研究[J]. 王振林,倪維良,王李軍,王留方,郁飛,朱亞君,朱曉豐. 涂料工業(yè). 2012(12)
[9]鎂合金防腐表面處理與涂層技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 倪維良,邵旭東,郁飛,王留方,王李軍,朱亞君,譚偉民. 涂料工業(yè). 2012(07)
[10]頻率和占空比對(duì)鎂合金微弧氧化的影響[J]. 賓遠(yuǎn)紅,劉英,李培芬. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(31)
博士論文
[1]2024-T3鋁合金表面磁控濺射沉積氧化鈰基涂層的制備及耐腐蝕性能研究[D]. 劉園園.重慶大學(xué) 2016
本文編號(hào):2967173
【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(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
微弧氧化裝置示意圖
圖 2.1 微弧氧化裝置示意圖Fig. 2.1 Schematic diagram of micro-arc oxidation equipment濺射試驗(yàn)設(shè)備微弧氧化過后的鎂合金表面制備 CeO2薄膜主要利用磁沈陽(yáng)科學(xué)儀器股份有限公司提供,型號(hào)為 JGP-560B。核心部件,主要由真空濺射腔、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、電成。整個(gè)電源分別由三個(gè)射頻電源和兩個(gè)直流電源組分別為一個(gè)強(qiáng)磁靶、兩個(gè)永磁靶和兩個(gè)非平衡靶。在過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和靶材擋板的控制制備多種材料的單層靶向沉積多層膜或者實(shí)現(xiàn)薄膜的摻雜。
②將磨好的鎂合金用去離子水清洗表面,并將樣品放入盛有酒精的燒杯中在超聲波清洗儀中清洗 10 分鐘;③將洗好的鎂合金樣品用氮?dú)鈽尨蹈桑湃朊芊鈽悠反袀溆谩?.3.2 微弧氧化膜的制備微弧氧化膜的制備過程如下:①通過查閱文獻(xiàn)確定電解液溶液配比為 15g/L Na2SiO3、2g/L KOH、2g/L NaF,用分析天平準(zhǔn)確稱量裝入一定量去離子水的燒杯中,用玻璃棒攪拌使其溶解,對(duì)于難溶的電解質(zhì)可以超聲波分散,待電解質(zhì)完全溶解之后移入容量瓶中定容。②將已處理的鎂合金樣品放入乙醇溶液中超聲處理 10min 并用氮?dú)鈽尨蹈,將其用鋁條掛鉤并與電源正極相連,不銹鋼作為陰極與電源負(fù)極相連接,放入電解液中,設(shè)定好試驗(yàn)參數(shù),打開電源,觀察并記錄現(xiàn)象。③待達(dá)到預(yù)定時(shí)間時(shí)關(guān)閉電源并取出樣品,用去離子水沖洗并吹干放入密封袋中備用。微弧氧化工藝流程如下圖所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鎂合金在航空航天領(lǐng)域研究應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 吳國(guó)華,陳玉獅,丁文江. 載人航天. 2016(03)
[2]鎂合金鑄件在汽車工業(yè)中的應(yīng)用與研究狀況[J]. 周桂云. 汽車工藝與材料. 2016(03)
[3]生物醫(yī)用鎂合金材料的應(yīng)用及抗腐蝕性研究進(jìn)展[J]. 李傳福,李艷芳. 輕工科技. 2015(04)
[4]鎂合金表面防腐研究的前沿進(jìn)展[J]. 沈駿,龔福寶,張濤,游國(guó)強(qiáng),何培培. 功能材料. 2014(17)
[5]AZ31鎂合金表面磁控濺射Al和TiN的試驗(yàn)研究[J]. 沈鈺,祝向榮. 輕合金加工技術(shù). 2014(08)
[6]制備工藝參數(shù)對(duì)AZ31鎂合金表面濺射TiAlN薄膜耐腐蝕性能的影響[J]. 黃佳木,陳韋,彭佳,江四川. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(04)
[7]激光沖擊強(qiáng)化對(duì)AZ91鎂合金的電化學(xué)腐蝕行為的影響[J]. 李少哲,張凌峰,邢清蒲. 中國(guó)激光. 2013(05)
[8]鎂合金件有機(jī)防護(hù)涂層的耐腐蝕性能研究[J]. 王振林,倪維良,王李軍,王留方,郁飛,朱亞君,朱曉豐. 涂料工業(yè). 2012(12)
[9]鎂合金防腐表面處理與涂層技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 倪維良,邵旭東,郁飛,王留方,王李軍,朱亞君,譚偉民. 涂料工業(yè). 2012(07)
[10]頻率和占空比對(duì)鎂合金微弧氧化的影響[J]. 賓遠(yuǎn)紅,劉英,李培芬. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(31)
博士論文
[1]2024-T3鋁合金表面磁控濺射沉積氧化鈰基涂層的制備及耐腐蝕性能研究[D]. 劉園園.重慶大學(xué) 2016
本文編號(hào):2967173
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