AZ31B鎂合金表面CeO 2 /MAO薄膜的制備及耐腐蝕性能研究
發(fā)布時間:2021-01-09 18:27
鎂合金由于良好的物理和機械性能受到了人們的廣泛關注,在汽車、3C數碼產品和航空航天領域得到了應用。但是由于鎂及其合金化學性質較活潑,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)應用各種表面涂層處理技術來提高其耐腐蝕性能。微弧氧化工藝屬于原位生長陶瓷膜的方法,與基底結合較好,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的缺陷限制了其對鎂合金的保護。鈰基防腐涂層由于能夠能夠提供良好的物理阻隔效應近年成為了各國學者研究和開發(fā)的課題。但是有關磁控濺射CeO2提高鎂合金的耐腐蝕性的相關研究較少。本文利用微弧氧化-磁控濺射復合技術在AZ31B鎂合金表面制備CeO2/MAO復合涂層。實驗研究了微弧氧化過程中占空比、氧化時間、頻率、電流密度等電參數對陶瓷膜表面形貌和電化學性能的影響。并對磁控濺射功率和濺射時間對復合膜性能進行了研究。試驗表明,當微弧氧化占空比為40%、氧化時間20min、頻率為1000Hz、電流密度為0.2A/cm2時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】:重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:70 頁
【學位級別】: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濺射試驗設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科學儀器股份有限公司提供,型號為 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。整個電源分別由三個射頻電源和兩個直流電源組分別為一個強磁靶、兩個永磁靶和兩個非平衡靶。在過計算機系統(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現薄膜的摻雜。
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氣槍吹干,放入密封樣品袋中備用。2.3.2 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,對于難溶的電解質可以超聲波分散,待電解質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 并用氮氣槍吹干,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極相連接,放入電解液中,設定好試驗參數,打開電源,觀察并記錄現象。③待達到預定時間時關閉電源并取出樣品,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】:
期刊論文
[1]鎂合金在航空航天領域研究應用現狀與展望[J]. 吳國華,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)用鎂合金材料的應用及抗腐蝕性研究進展[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展[J]. 沈駿,龔福寶,張濤,游國強,何培培. 功能材料. 2014(17)
[5]AZ31鎂合金表面磁控濺射Al和TiN的試驗研究[J]. 沈鈺,祝向榮. 輕合金加工技術. 2014(08)
[6]制備工藝參數對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. 真空科學與技術學報. 2014(04)
[7]激光沖擊強化對AZ91鎂合金的電化學腐蝕行為的影響[J]. 李少哲,張凌峰,邢清蒲. 中國激光. 2013(05)
[8]鎂合金件有機防護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研究進展[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]頻率和占空比對鎂合金微弧氧化的影響[J]. 賓遠紅,劉英,李培芬. 科學技術與工程. 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 2016
本文編號:2967173
【文章來源】:重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:70 頁
【學位級別】: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濺射試驗設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科學儀器股份有限公司提供,型號為 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。整個電源分別由三個射頻電源和兩個直流電源組分別為一個強磁靶、兩個永磁靶和兩個非平衡靶。在過計算機系統(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現薄膜的摻雜。
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氣槍吹干,放入密封樣品袋中備用。2.3.2 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,對于難溶的電解質可以超聲波分散,待電解質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 并用氮氣槍吹干,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極相連接,放入電解液中,設定好試驗參數,打開電源,觀察并記錄現象。③待達到預定時間時關閉電源并取出樣品,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】:
期刊論文
[1]鎂合金在航空航天領域研究應用現狀與展望[J]. 吳國華,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)用鎂合金材料的應用及抗腐蝕性研究進展[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展[J]. 沈駿,龔福寶,張濤,游國強,何培培. 功能材料. 2014(17)
[5]AZ31鎂合金表面磁控濺射Al和TiN的試驗研究[J]. 沈鈺,祝向榮. 輕合金加工技術. 2014(08)
[6]制備工藝參數對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. 真空科學與技術學報. 2014(04)
[7]激光沖擊強化對AZ91鎂合金的電化學腐蝕行為的影響[J]. 李少哲,張凌峰,邢清蒲. 中國激光. 2013(05)
[8]鎂合金件有機防護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研究進展[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]頻率和占空比對鎂合金微弧氧化的影響[J]. 賓遠紅,劉英,李培芬. 科學技術與工程. 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 2016
本文編號:2967173
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