镁合金表面含ZrO2微弧氧化复合膜层的研究进展

TG174.4; 镁合金耐蚀性差,极大限制了其在易腐蚀环境中的应用.微弧氧化能够在镁合金表面制备一层类陶瓷氧化膜,能有效提高其耐蚀性.受微弧氧化成膜机理的影响,膜层中往往存在大量孔洞和裂纹;并且通常氧化膜主要由MgO组成,在潮湿或酸性环境中会吸水或溶解,导致膜层的耐蚀性不理想.将具有优良化学稳定性和高硬度的ZrO2引入镁合金微弧氧化膜中,获得主要由ZrO2构成或含ZrO2的氧化膜,同时减少膜层中缺陷,能够提高其对镁合金基体的保护效果.从镁合金微弧氧化电解液、电参数、两步微弧氧化工艺及与其他表面处理技术相结合的4个方面概述了含ZrO2微弧氧化复合膜层的制备工艺、成膜机制及耐蚀性等方面研究的进展,...

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Published in材料保护 Vol. 56; no. 4; pp. 138 - 148
Main Authors 唐明奇, 辛畅, 胡俊华, 冯在强, 李刚, 张伟
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 华北水利水电大学材料学院,河南 郑州 450045%郑州大学材料科学与工程学院,河南 郑州 450001%河南裕展精密科技有限公司,河南 郑州 451100 2023
Subjects
镁合金
ZrO2
耐蚀性
复合膜层
微弧氧化
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Summary:TG174.4; 镁合金耐蚀性差,极大限制了其在易腐蚀环境中的应用.微弧氧化能够在镁合金表面制备一层类陶瓷氧化膜,能有效提高其耐蚀性.受微弧氧化成膜机理的影响,膜层中往往存在大量孔洞和裂纹;并且通常氧化膜主要由MgO组成,在潮湿或酸性环境中会吸水或溶解,导致膜层的耐蚀性不理想.将具有优良化学稳定性和高硬度的ZrO2引入镁合金微弧氧化膜中,获得主要由ZrO2构成或含ZrO2的氧化膜,同时减少膜层中缺陷,能够提高其对镁合金基体的保护效果.从镁合金微弧氧化电解液、电参数、两步微弧氧化工艺及与其他表面处理技术相结合的4个方面概述了含ZrO2微弧氧化复合膜层的制备工艺、成膜机制及耐蚀性等方面研究的进展,同时分析了各自存在的问题及不足.未来有必要优化制备含ZrO2微弧氧化膜的电解液的组成,以保证其稳定性和有效性,并明确使用过程中电解液各成分的消耗和补充规律.进一步研究两步微弧氧化工艺,获得对镁合金基体有更好保护作用的复合膜层.探索将微弧氧化与其他表面处理技术相结合,综合利用2种技术及膜层的优点.根据ZrO2在不同温度下的结构变化,可以进一步分析微弧氧化过程中的温度场分布和膜层形成机理.
ISSN:1001-1560
DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0095