微弧氧化（Micro-arc Oxidation,MAO）是改善鎂合金耐蝕性的一種富有前景的表面處理方法,但是基礎(chǔ)堿性硅酸鹽電解液中制備的微弧氧化膜有著不可避免的自身缺陷,即微弧放電通道內(nèi)固體熔融物的噴出和氣體的逸出使表面分布著無數(shù)大小不一的微米級孔洞和少量的微裂紋。腐蝕性離子如Cl^-會沿著孔洞進入膜層內(nèi)部,進而腐蝕基體,因此成為制約微弧氧化膜耐蝕性的瓶頸。電解液中加入納米級顆粒添加劑,可以通過一步反應(yīng)制備孔隙率降低的MAO膜,此外,厚度也有微小的增長,膜層的耐蝕性和耐磨性提高。本文分別在基礎(chǔ)電解液中加入Al₂O₃、MgO、ZrO₂三種納米顆粒,探討其不同濃度下,對表面形貌,截面形貌,物相組成,耐蝕性和耐磨性等的影響。研究結(jié)果表明,在本文的制備參數(shù)下,反應(yīng)1500 s后的終止電壓可高達410 V,但是膜層的厚度在7μm左右,絕大多數(shù)研究報道中制備的MAO膜厚度都大于20μm,因此本文制備的為薄層MAO膜,但耐蝕性優(yōu)于大多數(shù)研究報道中的結(jié)果。Al₂O₃納米顆... 

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【學位級別】：碩士

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磁控濺射正交電場磁場示意圖

表 2.1 主要實驗試劑及實驗原料Table 2.1 Experiment reagent and raw materials試劑名稱 分子式 純度 廠商氧化鋁納米顆粒 Al2O3分析純 北京德科島金科技有限公司氧化鎂納米顆粒 MgO 分析純 北京德科島金科技有限公司氧化鋯納米顆粒 ZrO2分析純 北京德科島金科技有限公司硅酸鈉 Na2SiO3﹒9H2O 分析純 重慶川東化工有限公司氫氧化鉀 KOH 分析純 重慶川東化工有限公司氟化鈉 NaF 分析純 重慶川東化工有限公司氯化鈉 NaCl 分析純 重慶川東化工有限公司無水乙醇 C2H6O 分析純 重慶川東化工有限公司去離子水 H2O 18MΩ 自制聚四氟乙烯靶材 (C2F4)n99.999% 北京中諾新材科技有限公司氬氣 Ar 99.999% 重慶市力拓氣體有限公司

濃度變化分別為 1 g/L 、4 g/L 、7 g/L、10 g/L。添加納米顆粒之后，電解液 20 min，使添加劑均勻分散，反應(yīng)過程中采用電動攪拌裝置攪拌，抑制添加聚沉降。當濃度大于 10 g/L 時，超聲分散和攪拌依然不能抑制沉降。④采用單段正向脈沖形式，恒流控制模式，設(shè)定頻率為 1000 Hz，占空比為 化時間為 25 min，電流密度為 15 mA/cm2。制備完成后，樣品用去離子水清風吹干。.2.3 PTFE 薄膜的制備①取 2.1 中耐蝕性最優(yōu)的 MAO 膜層制備參數(shù)，以此膜層作為中間層，在其制備 PTFE 涂層。②采用 JPGF–480 型磁控濺射儀在 MAO 涂層表面濺射 PTFE 薄膜。濺射靶62 mm×6 mm 的 PTFE 靶材，采用 Ar 氣作為濺射氣體，濺射制備 PTFE 薄膜底真空為 3×10–3Pa，濺射氣壓、真空室環(huán)境溫度、濺射功率、濺射時間根據(jù)要求設(shè)置。主體實驗的簡易流程圖如圖 2.2 所示：

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Ca對醫(yī)用Mg-4Zn合金軋制板材組織與性能的影響[J]. 陳吉華,鄒正陽,嚴紅革,蘇斌,邰輝輝,鞏曉樂,黃姜凌.  湖南大學學報(自然科學版). 2017(12)
[2]鎂合金表面層層組裝PSS/PAH膜誘導(dǎo)鈣磷涂層[J]. 崔藍月,吳思思,徐麗粉,曾榮昌,李碩琦,張芬.  表面技術(shù). 2017(03)
[3]鎂合金在航空航天領(lǐng)域研究應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 吳國華,陳玉獅,丁文江.  載人航天. 2016(03)
[4]納米Al2O3摻雜AZ31B鎂合金表面微弧氧化膜的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 崔學軍,楊瑞嵩,李明田.  中國腐蝕與防護學報. 2016(01)
[5]Corrosion Behavior of Reactive Sputtered Al2O3 and ZrO2 Thin Films on Mg Disk Immersed in Saline Solution[J]. Ruben Kotoka,Sergey Yarmolenko,Devdas Pai,Jag Sankar.  Journal of Materials Science & Technology. 2015(09)
[6]航空航天用高性能超輕鎂鋰合金[J]. 王軍武,劉旭賀,王飛超,肖陽.  軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品. 2013(06)
[7]AZ31鎂合金微弧氧化與有機鍍膜的復(fù)合表面改性及功能特性[J]. 賴曉明,康志新,李元元.  中國有色金屬學報. 2011(06)
[8]鎂合金陽極氧化膜封孔處理的研究進展[J]. 張榮發(fā),王方圓,胡長員,李文魁,向軍淮,多樹旺,李明升,何向明.  材料工程. 2007(11)

博士論文
[1]Mg-Zn-Y（-Gd）鎂合金凝固組織與性能的研究[D]. 史菲.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]鎂合金表面PVD膜層的制備與腐蝕破壞[D]. 吳國松.上海交通大學 2006

碩士論文
[1]固溶時效工藝對Mg-7Y-1Nd合金組織和耐蝕性能的影響[D]. 侯彩鳳.山東大學 2017
[2]鎂合金微弧氧化—磁控濺射鍍鎳復(fù)合膜制備及耐蝕性研究[D]. 王濤.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]鎂合金表面TiO2/Ti復(fù)合改性層的制備及其性能研究[D]. 孫永花.太原理工大學 2016



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