镁合金阳极氧化膜的制备及其耐腐蚀性能研究【开题报告】

合集下载

镁合金表面电化学阳极沉积氧化镁膜及其耐腐蚀性

镁合金表面电化学阳极沉积氧化镁膜及其耐腐蚀性

镁合金表面电化学阳极沉积氧化镁膜及其耐腐蚀性欧阳春;雷霆;唐炜;李年丰;周乐山【摘要】将镁合金置于浓度为10mol/L的KOH溶液中,在1.0V电压下电化学阳极氧化,然后在723K温度下热处理1h,在镁合金表面制备氧化镁(MgO)涂层,用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对涂层进行形貌表征和物相分析,研究有MgO涂层的镁合金在Hank模拟体液中的动态阳极极化曲线和浸泡3d溶液pH值的变化,通过SEM观察腐蚀后样品的形貌并进行成分分析,探讨腐蚀机理.结果表明:与裸合金相比,有MgO涂层的镁合金的腐蚀电位正移130mV,腐蚀电流减少2个数量级,腐蚀过程主要发生在氧化镁涂层并且没有明显的点蚀现象,表明有MgO涂层的镁合金具有优异的抗腐蚀性能.【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2010(015)003【总页数】6页(P271-276)【关键词】镁合金;表面改性;电化学腐蚀;Hank模拟体液【作者】欧阳春;雷霆;唐炜;李年丰;周乐山【作者单位】中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,湘雅医院,长沙,410008;中南大学湘雅医学院,长沙,410013【正文语种】中文【中图分类】TG139生物降解镁合金材料是继无机生物陶瓷和生物活性高分子聚合物之后的又一类新兴生物材料。

该材料具备作为生物医用材料所要求的良好的医学安全性基础,有望发展成为生物医用可降解植入材料及器件,在可降解心血管支架以及替代骨组织的工程支架材料等方面展示出巨大的应用前景,正受到越来越多的关注[1-2]。

目前,镁及镁合金作为生物医用材料的主要瓶颈在于镁及镁合金的耐蚀性差[3],特别是在有氯离子存在的腐蚀环境中腐蚀速率很快。

因此,提高镁合金耐蚀性能,成为当前镁合金生物材料的研究热点。

镁合金表面处理技术及其耐蚀性能研究

镁合金表面处理技术及其耐蚀性能研究

镁合金表面处理技术及其耐蚀性能研究镁合金是一种重量轻、高强度的金属材料,因此在各个领域中得到了广泛应用。

然而,由于其在大气环境中容易受到腐蚀,使得其耐用性和可靠性受到一定的影响。

为了提高镁合金的耐蚀性能,各种表面处理技术被广泛研究和应用。

下面将从常见的几种表面处理技术入手,介绍它们对镁合金耐蚀性能的影响。

一、阳极氧化阳极氧化是一种常见的表面处理技术,通过在金属表面形成一层氧化膜以提高其表面性能。

在镁合金表面上,氧化膜可以增加金属表面的硬度和耐磨性,同时也可以提高其防腐蚀性能。

然而,由于氧化膜是一种多孔材料,且氧化膜的密度和厚度也会影响其性能。

因此,氧化膜的质量和厚度需要得到控制,才能够发挥出其最佳的防腐蚀性能。

二、化学转化处理化学转化处理是利用化学反应在镁合金表面产生一种保护膜的技术。

常见的方法包括磷化、钝化和转化膜等。

这些保护膜具有良好的耐蚀性能,可以更好地保护镁合金表面不受到腐蚀的影响。

三、喷涂处理喷涂处理是将一种防腐涂料喷涂在镁合金表面上,以形成一种保护膜的技术。

这种方法具有一些优点,如简单和易于实现,同时也可以在较短的时间内形成保护层,有效提高镁合金表面的耐蚀性。

然而,由于镁合金表面的特殊性质,这些表面处理技术仍需要加以改进和优化。

例如,喷涂处理中的涂料选择需要注意其与镁合金表面的相容性,使得涂层可以牢固地附着在表面并保持长时间的防腐蚀性能。

同时,氧化膜的质量和厚度也需要加以监控和控制,才能够在镁合金的使用过程中发挥最好的防腐蚀性能。

总而言之,表面处理技术是提高镁合金表面耐蚀性能的主要手段之一。

通过选择适当的表面处理技术,可以有效减少镁合金的腐蚀损失,延长材料使用寿命,并且在各个领域中得到更加广泛的应用。

随着技术的不断发展和优化,相信未来会有更多更好的表面处理技术出现,推动镁合金材料的更进一步发展。

镁及合金电化学氧化行为的研究的开题报告

镁及合金电化学氧化行为的研究的开题报告

镁及合金电化学氧化行为的研究的开题报告
一、课题背景及研究意义
镁及其合金是近年来发展较快的一类轻金属材料,在汽车、航空、电子、医疗器械等领域得到了广泛应用和推广。

然而,镁及其合金存在着较为严重的腐蚀问题,特别是在潮湿、海水等有腐蚀环境的情况下,镁材料易发生氧化腐蚀等问题,导致材料的劣化和失效,影响其使用寿命及性能。

因此,了解镁及其合金的电化学氧化行为是非常必要的,可以为镁材料的使用、维护和改进提供理论支持和指导。

二、研究内容及研究方法
本研究将对镁及其合金的电化学氧化行为进行深入研究。

具体研究内容包括:
1. 对镁及其合金的电化学行为进行实验研究,包括:电化学氧化动力学、氧化膜结构和成分、氧化膜性质及稳定性等方面;
2. 探索影响电化学氧化过程的因素,例如氧化电位、电解液成分、温度、氧化时间等因素,分析其对氧化膜形成和性质的影响;
3. 采用表面分析技术,如扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法对氧化膜的形貌及结构进行表征;
4. 应用电化学阻抗谱(EIS)等技术,对氧化膜性能进行评价,并研究氧化膜的稳定性及损伤修复等方面的问题。

本研究将采用实验室实验和理论分析相结合的方法进行。

通过在不同条件下的实验研究,获取样品的实验数据和实验规律,并分析属于电化学氧化过程的各个过程及其效应,形成全面的实验数据分析结果,从而全面地反映镁及其合金的电化学氧化行为规律。

三、研究意义
该研究可通过对镁及其合金电化学氧化的研究,为镁材料的使用、维护和改进提供支持,能深入地了解镁及其合金电化学氧化过程的本质及控制关键,对相关领域的镁材料应用提供重要的技术支撑,同时也为今后镁材料的腐蚀与防护技术以及新材料的研究提供新的思路和方法。

纯镁及镁合金大气腐蚀和化学氧化工艺研究的开题报告

纯镁及镁合金大气腐蚀和化学氧化工艺研究的开题报告

纯镁及镁合金大气腐蚀和化学氧化工艺研究的开题报告
一、研究背景
纯镁及镁合金广泛用于航空、航天、汽车等领域,但是在使用过程中,容易受到大气环境的腐蚀和化学氧化影响,导致使用寿命缩短,影响其使用性能和耐久性。

因此,对于纯镁及镁合金的大气腐蚀和化学氧化工艺进行研究和优化,具有十分重要的意义。

二、研究目的与意义
本研究旨在通过实验研究和理论分析,探究纯镁及镁合金在大气腐蚀和化学氧化环境下的行为规律和机制,寻找有效的防护措施和治理方法,以提高其耐腐蚀性和使用寿命,为相关领域的科研和生产提供技术支撑。

三、研究内容和方法
1. 研究对象:纯镁及镁合金
2. 研究内容:
(1)纯镁及镁合金在不同大气条件下的腐蚀行为和机制。

(2)化学氧化剂对于纯镁及镁合金的影响和机理研究。

(3)利用表面处理和涂层等方法对于纯镁及镁合金的防护措施。

3. 研究方法:
(1)材料制备:采用先进技术生产纯镁及镁合金样品。

(2)大气腐蚀实验:通过模拟不同大气环境条件,进行大气腐蚀实验,并测量其腐蚀速率和形貌等性质。

(3)化学氧化实验:采用实验室制备化学氧化剂,进行化学氧化实验,并研究其在不同浓度下的影响。

(4)防护措施实验:采用表面处理和涂层等方法,进行纯镁及镁合金的防护措施实验,并评价其效果和可行性。

四、预期成果
通过本研究,可以掌握纯镁及镁合金在大气腐蚀和化学氧化环境下的行为规律和机制,发展新的防护措施和治理技术,为相关行业提供技术支持,并提高我国的科研水平和经济效益。

AZ31变形镁合金的阳极氧化处理及其性能研究的开题报告

AZ31变形镁合金的阳极氧化处理及其性能研究的开题报告

AZ31变形镁合金的阳极氧化处理及其性能研究的开
题报告
一、研究背景
AZ31变形镁合金是一种重要的镁合金材料,具有轻、强、刚、耐腐蚀等特点,在航空、汽车、军事、医疗等领域有广泛的应用。

然而,
AZ31变形镁合金在空气和水中容易发生氧化、腐蚀等问题,影响其使用寿命和性能。

为了提高AZ31变形镁合金的防腐蚀性能,通常采用阳极氧化处理。

阳极氧化时通过在电解液中通电,将阳极表面的金属氧化成氧化膜。

氧化膜具有良好的抗腐蚀性和耐磨性,能够延长AZ31变形镁合金的使用寿命和提高其性能。

二、研究目的
本次研究旨在探究AZ31变形镁合金的阳极氧化处理,分析氧化膜的组成、结构和性能,并研究处理工艺参数对氧化膜性能的影响,以实现提高AZ31变形镁合金的防腐蚀性能和延长使用寿命的目的。

三、研究内容
1. AZ31变形镁合金的制备和表征;
2. 阳极氧化处理工艺的设计和优化;
3. 利用扫描电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱等手段分析氧化膜的表面形貌、组成和结构特征;
4. 研究处理工艺参数(如电解电压、电解时间、电解液成分等)对氧化膜性能的影响;
5. 对比处理前后AZ31变形镁合金的耐腐蚀性能和机械强度。

四、研究意义
本次研究对于探究AZ31变形镁合金的防腐蚀机理,提高其性能和应用价值具有重要意义。

同时,本研究可为提高其他镁合金材料的防腐蚀性能提供参考依据。

镁合金表面处理工艺的研究的开题报告

镁合金表面处理工艺的研究的开题报告

镁合金表面处理工艺的研究的开题报告
1. 研究背景
镁合金作为一种新型轻质金属材料,具有优良的物理、化学和机械
性能,广泛应用于航空、汽车、电子、医疗等领域。

然而,镁合金的表
面经常会遭受腐蚀、氧化、磨损等问题,影响其应用寿命和性能。

因此,研究镁合金表面处理工艺,提高其表面耐蚀和耐磨性能,具有重要的理
论意义和实际价值。

2. 研究目的
本研究旨在探究镁合金表面处理工艺,提高镁合金表面的耐蚀性和
耐磨性,为镁合金的应用提供技术支持。

3. 研究内容
(1)了解镁合金表面处理工艺的基本原理和方法;
(2)研究不同表面处理工艺对镁合金表面性能的影响,包括腐蚀性、磨损性、机械性能等;
(3)评价不同表面处理工艺在实际应用中的效果和可行性;
(4)探索新型镁合金表面处理工艺,提高其表面性能和应用前景。

4. 研究方法
(1)文献资料法:查阅相关文献,了解镁合金表面处理工艺的研究进展和发展趋势。

(2)实验法:选取不同表面处理工艺,制备不同表面状态的镁合金试样,并对其进行性能测试。

(3)分析方法:运用材料分析测试仪器对试样的物理性质、化学成分、表面形貌等进行分析。

5. 研究意义
本研究能够为镁合金的实际应用提供指导,并能够推动其在各个领域的应用发展。

同时,通过探索新型镁合金表面处理工艺,也能够为相关领域的技术创新和产业发展提供有益的参考。

压铸镁合金阳极氧化膜的研究

压铸镁合金阳极氧化膜的研究
要求: 1、大专以上学历、电化学相关专业毕业 2、身体健康, 吃苦耐劳, 踏实, 勤奋 以上职位, 待遇优厚, 公司将根据应聘者情况择优录取。 有意者请把简历寄或传真本公司。
联系方式: 苏州华婷特种电镀有限公司 地址: 苏州市相城区黄桥镇 邮编: 215132 电话: 0512265753195 65753666 传真: 0512265750888 联 系 人: 胡小姐
2 实验结果
图 1 是阳极氧化膜的 SEM , 可以看出, 表面组 织比较均匀, 致密, 在个别区域白、黑比例分别较大。 白色、黑色为氧化物。
中阳极氧化膜各峰对应晶面及相如下: A l 的 (200) 面; M g2A l2O 的 ( 021 ) 面; A l2M gO 4 的 ( 311 ) 面; M gA l2O 4 的 (400) 面等。
表 1 A Z91 压铸镁合金的化学成分质量分数 %
元素 A lLeabharlann M n Zn SiFeNi Mg
质量 分数 816 0128 0175 01006 7 01002 1 01000 8 余量
化学除油
氢氧化钠 碳酸钠 磷酸钠
Η
t
112 阳极氧化工艺及测试 阳极氧化工艺
15~ 20 g L 40~ 50 g L
Abstract: A nod ic ox ida t ion techno logy of d ie2ca st ing m agnesium a lloy A Z91 and co rro sion
resistance of the anod izing film w ere stud ied. St ructu re, com po sit ion and co rro sion resistance of

镁合金表面微弧氧化防护膜的制备及其结构与性能研究的开题报告

镁合金表面微弧氧化防护膜的制备及其结构与性能研究的开题报告

镁合金表面微弧氧化防护膜的制备及其结构与性能研究的开题报告一、研究背景及意义镁合金作为一种重要的轻质结构材料,具有优异的机械性能和良好的耐蚀性能,广泛应用于航空、汽车、电子等领域。

然而,镁合金的易腐蚀性导致其在使用过程中容易受到环境的侵蚀,从而降低其性能和寿命。

因此,开发一种有效的防护措施成为了实现镁合金广泛应用的关键问题之一。

微弧氧化技术(MAO)是一种利用高压脉冲电弧放电在金属表面形成的氧化膜,具有高硬度、高耐蚀性、高温稳定性等优异性能。

近年来,MAO技术在镁合金表面防蚀领域得到了广泛应用,已经成为一种重要的表面处理技术。

因此,开展镁合金表面微弧氧化防护膜的制备及其结构与性能研究具有重要的科学意义和应用价值。

二、研究内容本文主要研究内容如下:1.镁合金表面微弧氧化防护膜的制备工艺及表面形貌观察:通过对MAO工艺参数进行调整,制备出具有良好耐蚀性和机械性能的微弧氧化防护膜。

使用扫描电子显微镜、原子力显微镜等手段对其表面形貌进行观察。

2.微弧氧化防护膜的组成和结构表征:使用X射线衍射仪、X射线光电子能谱分析仪等表征技术对其组成和结构进行表征分析。

3.微弧氧化防护膜的性能测试:对其摩擦学、耐腐蚀性能以及耐热性进行测试分析。

4.对微弧氧化防护膜的制备工艺进行优化:通过对MAO工艺参数进行优化和调整,进一步提高其性能和稳定性。

三、研究计划和进度本研究拟在1年内完成,主要进度安排如下:第1-3个月:收集资料,查阅有关文献,撰写开题报告第4-6个月:进行实验室微弧氧化技术的学习和实践,掌握微弧氧化制备技术第7-9个月:对微弧氧化防护膜的制备工艺及其结构进行表征和分析,包括表征技术的学习与实践第10-12个月:对微弧氧化防护膜的性能进行测试和分析,并进行工艺优化,撰写毕业论文。

四、预期成果与意义本研究预期通过对镁合金微弧氧化防护膜的制备及其表面形貌、结构和性能分析,得到一系列具有科学价值和工程实用价值的成果:1.成功制备出具有良好防腐蚀和机械性能的微弧氧化防护膜2.揭示微弧氧化防护膜的物理化学结构,为研究其性质和机制提供基础3.对MAO工艺进行优化,提高其制备效率和性能4.为镁合金的应用推广和进一步开发提供了技术手段和理论依据。

AZ91镁合金表面氧化物膜的制备及耐蚀性研究的开题报告

AZ91镁合金表面氧化物膜的制备及耐蚀性研究的开题报告

AZ91镁合金表面氧化物膜的制备及耐蚀性研究的开题报告一、选题的背景和意义AZ91镁合金具有强度高、重量轻、导热性好等优点,已经广泛应用于汽车制造、航空航天等领域,但其耐蚀性较差,容易受到外部环境的影响。

因此,将AZ91镁合金表面制备成氧化物膜,能够有效提高其耐蚀性能,从而拓宽其应用范围。

二、研究的目的本研究旨在研究AZ91镁合金表面氧化物膜的制备工艺和条件,并对其耐蚀性进行分析和评价,以期为提高镁合金的使用寿命和推广应用提供技术支持。

三、研究的内容和方法1. 氧化物膜的制备采用电化学氧化法、热氧化法等方法制备氧化物膜,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等方法对膜层进行表征和分析。

2. 等离子体增强化学氧化采用等离子体增强化学氧化方法对AZ91镁合金表面进行改性,并采用电化学测试、盐雾试验等方法对膜层进行评价。

四、预期研究结果通过对AZ91镁合金表面氧化物膜制备工艺和条件的研究,预计可以得到具有一定耐蚀性能的氧化物膜,并对其进行优化和改性,从而提高镁合金的使用寿命和拓宽应用领域。

五、参考文献[1] He Y, Shi Z, Liang J, et al. Formation of protective coatings on AZ91D magnesium alloy by plasma electrolytic oxidation[J]. Journal of Rare Earths, 2016, 34: 527-534.[2] Cao F, Shao R, Yang D, et al. Fabrication of a hydrophobic film on an AZ91D magnesium alloy surface by a one-step electrochemical deposition process[J]. Journal of Materials Science, 2012, 47: 4132-4141.[3] Zhang J, Li X, Yang H, et al. Microarc oxidation coating on magnesium alloy and its corrosion behavior in different solutions[J]. Journal of Materials Engineering and Performance, 2018, 27: 3224-3234.。

AZ31镁合金的氧化膜研究

AZ31镁合金的氧化膜研究

AZ31镁合金氧化膜的研究摘要在镁合金表面生成保护膜对镁合金起到保护作用,是一种最简单经济的方式。

本文对AZ31镁合金进行化学氧化成膜和电化学氧化成膜。

所用的镁合金试样表面积约为10-40cm2。

其中,化学氧化采用低浓度铬酸常温,化学氧化液的成分及含量为:CrO3(5g/L)、CaSO4(5g/L)。

对其氧化时间进行优化,得到2min左右时,氧化效果较好。

另外,本文采用了几种不同的电化学氧化方法成膜,发现电化学氧化液成分为NaOH/Na2SiO3/C6H5OH的电化学氧化方法所得的膜效果不错。

之后,改变这种电化学氧化液中各成分的含量,以进一步证明各成分的作用。

在化学氧化和电化学氧化成膜后,对试样进行静电粉末喷涂,测试涂膜性能。

发现涂膜性能良好。

另外,研究结果还表明:铬酸化学氧化所得的膜层均匀致密,孔隙率低。

电化学氧化所得的膜表面粗糙、多孔,孔隙率高。

对六价铬废液可以采用沉淀法回收处理。

关键词:AZ31镁合金,化学氧化,电化学氧化,静电喷涂A Study on the Oxide Film of AZ31 Magnesium AlloyAbstractA protective film on the surface of magnesium alloy can be used to protect the magnesium alloy, which is one of the most economical and simplest methods. In this paper, the chemical oxidation films and electrochemical oxidation films were prepared for AZ31 magnesium alloy. The surface area of magnesium alloy samples used in this paper was about 10-40cm2. Among them, the chemical oxidation films with low concentration of chromic acid were obtained at room temperature. The composition and content of chemical oxidation solution was CrO3 (5g/L), CaSO4 (5g/ L). Optimize its oxidation time, we found that the effect was better when the oxidation time is about 2min. In addition, several different methods of electrochemical oxidation films were used. When the electrochemical oxidation which solution components were NaOH、Na2SiO3 and C6H5OH were adopted , the effect was better . After then, to provide further evidence of the role of each component, we changed the contents of each component in the electrochemical oxidation of solution . The electrostatic powder coating was conducted after forming chemical oxidation films or electrochemical oxidation films. Coating performance was good when testing the properties. In addition, the results also showed that: chromate films obtained from chemical oxidation were even and tight, which porosity was lower. The surface of membranes from electrochemical oxidation were rough and porous, which porosity was higher. Waste solution including hexavalent chromium compounds could be recycled by precipitation method.Key words: AZ31 magnesium alloy, chemical oxidation; electrochemical oxidation; electrostatic spray目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1.镁及镁合金特性 (1)1.1.1.镁合金特点 (1)1.1.2.镁合金牌号 (1)1.2.镁合金的应用 (2)1.2.1.镁合金在汽车领域的应用 (3)1.2.2.镁合金在3C行业的应用 (4)1.2.3.镁合金在航天领域的应用 (4)1.2.4.镁合金在军事领域的应用 (5)1.2.5.镁合金在医疗器械上的应用前景 (5)1.3.镁合金腐蚀 (6)1.3.1.镁单质的不稳定性 (6)1.3.2.镁合金的第二相和杂质 (7)1.3.3.镁合金的环境因素 (7)1.3.4.镁合金的自然氧化膜 (7)1.4.镁合金表面防护 (8)1.4.1.化学氧化处理 (8)1.4.2.阳极氧化处理 (10)1.4.3.微弧氧化处理 (12)1.4.4.有机涂层处理 (12)1.4.5.金属涂层处理 (13)1.4.6.其他表面处理方法 (13)1.5.课题研究内容及意义 (14)1.5.1.课题研究内容 (14)1.5.2.课题研究意义 (14)第2章实验部分 (15)2.1.实验材料 (15)2.2.主要实验药品及设备 (15)2.2.1.实验药品 (15)2.2.2.实验仪器 (16)2.3.实验过程 (16)2.3.1.镁合金表面前处理 (16)2.3.2.化学氧化膜的制备 (17)2.3.3.电化学氧化膜的制备 (18)2.4.涂装 (20)2.4.1.几种主要的涂装施工方法 (20)2.4.2.涂料的分类 (20)2.4.3.进行涂装 (21)2.5.废液的处理及回收 (21)2.6.研究方法 (22)2.6.1.漆膜附着力测试 (22)2.6.2.漆膜耐腐蚀测试 (23)2.6.3.氧化膜的孔隙率测试 (23)第3章结果与讨论 (24)3.1.前处理时间的影响 (24)3.2.化学氧化结果与分析 (24)3.2.1.化学氧化液中各成分作用分析 (24)3.2.2.镀层表面形貌 (25)3.2.3.化学氧化时间对处理效果的影响 (25)3.2.4.漆膜性能测试结果与分析 (26)3.3.电化学氧化结果 (26)3.3.1.不同电化学氧化溶液的处理效果 (26)3.3.2.电化学氧化液浓度对处理效果的影响 (28)3.3.3.漆膜性能测试结果与分析 (31)3.4.氧化膜的孔隙率测试结果与分析 (31)3.4.1.化学氧化膜的孔隙率测试结果与分析 (31)3.4.2.电化学氧化膜孔隙率测试结果与分析 (32)第4章结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)外文原文 (37)中文翻译 (56)第1章绪论1.1.镁及镁合金特性镁为银白色金属,熔点648.8℃,沸点1107℃;其密度为1.74g/cm3,大约是铝的2/3,是铁的1/4。

AZ31镁合金表微孤氧化聚合物涂层的结构与耐蚀性能的开题报告

AZ31镁合金表微孤氧化聚合物涂层的结构与耐蚀性能的开题报告

AZ31镁合金表微孤氧化聚合物涂层的结构与耐蚀性
能的开题报告
题目:AZ31镁合金表微孤氧化聚合物涂层的结构与耐蚀性能研究
一、研究背景
AZ31镁合金因其轻质、高强度、良好的电导率和塑性等优良性能而广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。

然而,其在湿、酸、碱等环境中容易发生腐蚀,极大地限制了其应用范围。

因此,针对AZ31镁合金的耐蚀性进行研究,开发出具有良好耐蚀性的表面涂层具有重要的现实意义。

微孤氧化聚合物涂层是一种基于氧化膜的涂层技术,可以提高材料的表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。

由于其制备简单、成本低、可扩展性好等优点,近年来受到了广泛的研究关注。

二、研究内容和方法
1. 研究内容
本研究将采用微孤氧化聚合物涂层技术制备AZ31镁合金表面涂层,通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等手段分析其表面结构与组成,通过电化学测试、盐雾试验等方法研究其耐蚀性能,并比较不同制备条件下涂层的差异。

2. 研究方法
(1) AZ31镁合金表面的机械抛光和清洗处理
(2) 采用微孤技术在AZ31镁合金表面制备孤氧化膜
(3) 在孤氧化膜基础上采用阳极氧化技术制备聚合物涂层
(4) 通过SEM、EDS、XRD等方法分析涂层表面的结构和组成
(5) 采用电化学测试、盐雾试验等方法研究涂层的耐蚀性能
三、预期成果
本研究旨在制备出具有良好耐蚀性能的AZ31镁合金表面微孤氧化聚合物涂层,并深入探究其结构与耐蚀性能之间的关系。

通过本研究,可以为AZ31镁合金的应用提供新的解决方案和思路,同时也可以为微孤化学涂层在材料表面改性领域的应用提供理论和实验基础。

镁合金微弧氧化膜的微观组织结构和性能研究的开题报告

镁合金微弧氧化膜的微观组织结构和性能研究的开题报告

镁合金微弧氧化膜的微观组织结构和性能研究的开题报告一、研究背景与意义镁合金作为一种轻质高强度材料,广泛应用于汽车、航空、航天、军工等领域。

然而,由于其化学活性较强,在使用过程中容易发生氧化腐蚀,导致材料的力学性能和耐腐蚀性能下降。

因此,研究提高镁合金耐腐蚀性能的方法至关重要。

微弧氧化(Micro-arc oxidation,MAO)技术是一种新型的表面处理技术,能够在金属表面形成一层具有多孔、硬度高、耐磨、耐腐蚀、绝缘等优异性能的氧化膜。

近年来,MAO技术在镁合金表面处理方面受到了越来越多的关注,并取得了一定的研究进展。

然而,镁合金MAO氧化膜的微观组织结构和性能研究仍然不够深入,需要进一步探索。

因此,本研究旨在通过对镁合金MAO氧化膜的微观组织结构和性能进行研究,探讨MAO技术的优化方法,提高其在镁合金表面处理中的应用效果,以增强镁合金的耐腐蚀性能和力学性能,促进其在工业领域的应用。

二、研究内容和方法1、研究内容(1)分析MAO工艺参数对镁合金微弧氧化膜形态和成分的影响;(2)研究MAO氧化膜的微观结构和组成,并分析其对镁合金耐腐蚀性能和力学性能的影响;(3)优化MAO工艺参数,提高氧化膜的质量和效果。

2、研究方法(1)采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等表征手段分析MAO氧化膜的微观结构和组成;(2)通过浸泡实验和电化学测试等方法研究MAO氧化膜的耐腐蚀性能;(3)通过拉伸实验等方法研究MAO氧化膜对镁合金力学性能的影响;(4)通过优化MAO工艺参数,改善MAO氧化膜的结构和性能,提高其在镁合金表面处理中的应用效果。

三、研究进展和意义镁合金MAO氧化膜的微观组织结构和性能研究有重要的实际应用价值。

通过研究MAO工艺参数对氧化膜的影响,可以优化MAO工艺参数,改善氧化膜的结构和性能,提高其在镁合金表面处理中的应用效果。

同时,还可以解决镁合金在使用过程中容易发生氧化腐蚀的问题,提高其耐腐蚀性能和力学性能,增强其在工业领域的应用。

AZ31镁合金化学镀工艺及性能的研究的开题报告

AZ31镁合金化学镀工艺及性能的研究的开题报告

AZ31镁合金化学镀工艺及性能的研究的开题报告一、研究背景:随着国民经济的发展和科学技术的进步,轻量化的材料越来越被重视。

AZ31镁合金作为一种轻质高强度材料,具有良好的物理、力学性能,广泛应用于航空、航天、军工、电子等领域。

然而,AZ31镁合金具有易氧化、强化难度大等缺点,因此对其表面处理的研究变得尤为重要。

化学镀是一种广泛应用于表面处理的方法,可以对AZ31镁合金进行防腐、增强性能等方面的改进。

因此,研究AZ31镁合金化学镀工艺及其性能,对于提高其性能具有重要的意义。

二、研究目的和内容:本研究旨在研究AZ31镁合金的化学镀工艺及其性能。

具体内容包括:1. 研究不同的化学镀工艺对AZ31镁合金表面的影响;2. 利用SEM、EDS、XRD等手段对不同表面处理后的AZ31镁合金进行分析;3. 考察化学镀处理后的AZ31镁合金耐蚀性、抗磨性等性能;4. 研究AZ31镁合金在不同工况下的性能,比较不同表面处理后的AZ31镁合金的性能差异。

三、研究方法:本研究采用实验方法,具体步骤包括:1. 制备符合要求的AZ31镁合金试样;2. 采用不同的化学镀工艺对镁合金试样进行处理;3. 利用SEM、EDS、XRD等手段对处理后的试样进行表征分析;4. 对不同处理方法的AZ31镁合金试样进行耐蚀性、抗磨性等性能测试;5. 比较不同处理方法的AZ31镁合金试样在不同工况下的性能表现。

四、研究意义:本研究对于探究AZ31镁合金的化学镀工艺及其性能,有着重要的意义。

一方面可为AZ31镁合金表面处理提供科学的理论基础,为其在实际应用中提供更好的保障。

另一方面,本研究的实验结果对于开发更具性能优异的轻质材料也具有重要的现实意义。

镁锂合金表面微弧氧化膜的制备与性能研究的开题报告

镁锂合金表面微弧氧化膜的制备与性能研究的开题报告

镁锂合金表面微弧氧化膜的制备与性能研究的开题报告一、研究背景和意义镁锂合金是一种优良的轻质结构材料,具有密度低、抗强度高、导电性能好、易于加工等优点,被广泛应用于航空航天、汽车制造以及电子设备等领域。

然而,镁锂合金在使用过程中容易受到腐蚀和氧化的影响,从而影响其力学性能和耐久性。

因此,为了提高镁锂合金的抗腐蚀性能和耐久性,在表面涂覆一层抗腐蚀的氧化膜是一种有效的方法。

微弧氧化技术是一种针对金属表面制备陶瓷涂层的方法,具有制备工艺简单、涂层硬度高、耐腐蚀性能好等优点,在航空、汽车等领域有广泛应用。

然而,针对镁锂合金的微弧氧化技术研究还相对较少,因此有必要对镁锂合金表面微弧氧化膜的制备和性能进行深入研究。

二、研究内容和方法本研究的主要内容包括:1. 镁锂合金表面微弧氧化膜的制备工艺研究:探究不同电压、电流、电解液组成和制备时间等因素对微弧氧化膜制备的影响,并寻找最佳制备工艺。

2. 微弧氧化膜的物理和化学性质研究:通过SEM、XPS等测试技术来分析并比较微弧氧化膜的形貌、成分和结构特征。

3. 微弧氧化膜的力学和耐腐蚀性能研究:通过硬度测试、耐腐蚀试验等方法来评估微弧氧化膜的力学性能和耐腐蚀性能,并与未经处理的镁锂合金材料进行对比分析。

本研究将采用微弧氧化技术制备镁锂合金表面的氧化膜,并通过一系列的实验研究其物理和化学性质、力学性能和耐腐蚀性能等方面的变化。

同时,还将对实验结果进行统计和分析,并提出相应的结论和建议。

三、研究进度和计划目前,已经完成了对镁锂合金材料的文献调研和前期实验的准备工作。

接下来的研究计划将按照以下步骤进行:1. 设计并制备微弧氧化膜样品。

2. 对制备得到的镁锂合金表面微弧氧化膜的形貌、成分和结构特征进行测试分析。

3. 对微弧氧化膜的力学性能和耐腐蚀性能进行测试,并与未经处理的镁锂合金材料进行对比分析。

4. 对实验数据进行统计和分析,并编写研究报告。

预计整个研究计划将在半年到一年的时间内完成。

镁合金表面PVD膜层的制备与腐蚀破坏的开题报告

镁合金表面PVD膜层的制备与腐蚀破坏的开题报告

镁合金表面PVD膜层的制备与腐蚀破坏的开题报告题目:镁合金表面PVD膜层的制备与腐蚀破坏一、研究背景:随着现代工业技术不断发展,镁及镁合金因其轻质、高强度、高耐腐蚀性等优良特性而逐渐被广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。

但镁合金表面易发生腐蚀破坏,大大限制了其应用范围和使用寿命。

因此,如何提高镁合金的耐腐蚀性成为一个重要的问题。

物理气相沉积(PVD)技术是目前获得纳米级结构和高生长速率的主要方法之一,可在材料表面形成高质量、高附着力、纯净的薄膜,受到了广泛的关注和研究。

二、研究内容:本研究旨在利用PVD技术在镁合金表面制备膜层,提高其耐腐蚀性。

具体研究内容包括:1. 确定PVD工艺参数,如沉积温度、气压等。

2. 研究不同镀层材料(如Ti、Zr、Cr等)的影响,选择最佳材料。

3. 采用SEM、XRD、AFM等方法对膜层进行表征,分析其成分、结构和性能。

4. 通过电化学测试、重量损失等方法对膜层在模拟海洋、酸雨等腐蚀环境中的耐腐蚀性进行评价。

5. 分析腐蚀破坏的机理,探讨膜层的抗腐蚀机制。

三、研究意义:本研究通过PVD技术在镁合金表面制备薄膜,提高其耐腐蚀性,具有以下几个方面的研究意义:1. 探索了一种新的提高镁合金耐腐蚀性的方法,有望推动镁合金在航空、汽车、电子等领域的应用。

2. 通过研究膜层成分、结构和性能,为PVD技术在镁合金表面制备膜层提供了理论依据和实验基础。

3. 深入分析膜层的抗腐蚀机理,为提高其他金属材料的耐腐蚀性提供参考。

四、研究方法:本研究采用物理气相沉积(PVD)技术制备镁合金表面膜层,采用SEM、XRD、AFM等方法对膜层进行表征,通过电化学测试、重量损失等方法对膜层的耐腐蚀性进行评价,分析腐蚀破坏的机理,探讨膜层的抗腐蚀机制。

五、预期成果:1. 成功制备出具有优异抗腐蚀性能的镁合金表面膜层,并探究其形成机理。

2. 发表1-2篇高水平(SCI/EI)论文。

3. 进一步推动PVD技术在金属表面制备膜层领域的研究。

镁合金的合金化及组织性能研究的开题报告

镁合金的合金化及组织性能研究的开题报告

镁合金的合金化及组织性能研究的开题报告一、研究背景随着工业技术的快速发展,越来越多的应用需要用到高强度、轻量化的材料,镁合金因其低密度、高比强度、良好的耐腐蚀性等优良性能而成为备受关注的材料之一。

然而,镁合金也存在着一些问题,如塑性和耐疲劳性能较差、易受热和湿气侵蚀等。

所以需要通过对镁合金进行合金化和组织性能研究来提高其综合性能。

二、研究内容本文主要研究内容包括:1. 合金化:运用元素掺杂、组织化学合金化、微量元素合金化等方法,对镁合金进行合金化,提高其塑性、抗腐蚀性能和机械性能等。

2. 组织性能研究:采用显微组织观察、扫描电镜观察等手段,研究镁合金的晶体结构、晶粒大小、析出物、相变及相互作用等组织性能。

3. 性能测试和评价:通过拉伸实验、冲击试验、扭转实验等测试手段,测试不同条件下镁合金的力学性能、塑性、硬度等性能指标,并对其进行评价和比较。

三、研究意义镁合金作为轻量化材料,其应用前景广阔。

通过合金化和组织性能研究,可以提高镁合金的力学性能和塑性、抗腐蚀性能等,为镁合金在航空、汽车、电子、船舶等领域的应用提供更强有力的支持。

四、研究计划1. 文献综述:综述镁合金的合金化和组织性能研究现状、发展趋势和存在问题。

2. 镁合金的合金化实验:对镁合金进行元素掺杂、组织化学合金化、微量元素合金化等方式的实验研究。

3. 镁合金的组织性能研究:通过显微组织观察、扫描电镜观察、X射线衍射等手段,研究镁合金的晶体结构、晶粒大小、析出物、相变及相互作用等组织性能。

4. 镁合金的性能测试和评价:通过拉伸实验、冲击试验、扭转实验等手段,测试不同条件下镁合金的力学性能、塑性、硬度等性能指标,并对其进行评价和比较。

5. 数据分析和表达:对实验数据进行分析处理,并通过图表等形式进行表达和展示。

6. 论文撰写:根据研究结果,撰写论文,并提交相关期刊发表。

五、预期结果通过对镁合金进行合金化和组织性质研究,预期可以得到以下结果:1. 发现合适的合金化方法,提高镁合金的塑性、抗腐蚀性能和机械性能等。

AZ31镁合金表面防腐涂层的制备及耐蚀性研究的开题报告

AZ31镁合金表面防腐涂层的制备及耐蚀性研究的开题报告

AZ31镁合金表面防腐涂层的制备及耐蚀性研究的开题报告一、选题背景随着经济的快速发展,镁合金作为轻质高强度材料被广泛应用于航空、汽车、电子、医疗等领域。

但是,镁合金由于其极易被大气、水和土壤中的氧化物、盐类和化学物质腐蚀,导致其使用寿命受到了很大的限制。

因此,对于镁合金的防腐蚀研究成为了一个重要的研究方向。

在防腐蚀技术中,表面涂层技术是一种简单且有效的方法。

其中,无机涂层具有较高的防腐蚀性能,因此被广泛应用于镁合金的防腐蚀中。

二、研究内容本研究将以AZ31镁合金为研究对象,采用溶胶-凝胶法制备SiO2/ZrO2复合涂层,并研究其在不同条件下的制备过程、物理和化学性质以及防腐蚀性能。

具体内容包括:1、制备SiO2/ZrO2复合涂层,并考察所制备涂层的微观形貌、化学组成和结构特点。

2、采用扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱仪等手段,研究所制备涂层的表面形貌、物理化学性质以及结构组成。

3、采用腐蚀实验研究所制备涂层在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为及其对AZ31镁合金表面性能的影响。

4、对所制备涂层的防腐蚀性能进行评价,并探究其防腐蚀机理。

三、研究意义本研究将填补AZ31镁合金表面防腐涂层材料的研究空白,为未来的生产和应用提供有利的技术支持。

同时,本研究探究表面涂层对于防腐蚀机理的影响,在理论上具有较高的参考价值。

四、研究方法本研究将采用溶胶-凝胶法制备SiO2/ZrO2复合涂层,并采用扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱仪等手段,研究所制备涂层的表面形貌、物理化学性质以及结构组成。

采用电化学方法研究所制备涂层在3.5% NaCl溶液中的防腐蚀性能,并探究其防腐蚀机理。

五、研究进度安排第一年:完成对SiO2/ZrO2复合涂层的制备和表面形貌、物理化学性质的研究,并开始对防腐蚀性能的研究。

第二年:完成对SiO2/ZrO2复合涂层的防腐蚀性能研究,分析其防腐蚀机理,并撰写研究报告。

第三年:完成论文的修改和完善,准备论文答辩。

镁合金环保型阳极氧化膜的耐蚀性能研究

镁合金环保型阳极氧化膜的耐蚀性能研究

是传 统 的阳 极 氧 化 电解 液 中大 多 含 有 一 些 有 毒 物 质 , 环境 和人体健 康有着 不 同程度 的危害 , 对 因此环
生成的 阳 氧化膜 为致 密、 多孔 结 构 , 浸 泡 试 验 和 极 化 曲 线 的 结 果 都 证 明 此 方 法 下 制 得 的 阳 极 氧 且
化 膜能够显 著的提 高锾合金 的表 面耐腐蚀性 能.
关键 词 : 合金 ; 镁 阳极 氧 化 ; 腐 蚀 性 耐
中图分类号 : TG1 4 4 7 .
Байду номын сангаас
Ke r :m a e i m lo y wo ds gn su a l y; a dii no zng; c r oso e it nc o r i n r ss a e
镁合金 被认为 是 2 世 纪 最 具开 发 和应 用 潜力 1 的“ 绿色材料 ” 镁合金 具有较 高 的比刚度和 比强度 , . 较强 的电磁屏 蔽和抗 辐射能力 , 以及 良好 的减 震性 、
文献标 识码 : A
文章 编号 :0 64 0 ( 0 1 O —2 60 1 0 —3 3 2 1 ) 20 0 —3
Re e r h o o r so e i t n e o nv r n e tf i n l s a c n c r o i n r ss a c fe i o m n - r e d y
金 的性 能优势 有着重要 的现 实意义 [. 2 ] 阳 极 氧 化 是镁 合金 最 常 用 的一 种 表 面处 理方 法_ ] 在提 高耐蚀 耐磨 性 的同 时 , 能利 用 阳极 氧 3 , 还 化膜 的多 孔结构进 行着 色处理 , 满足装 饰性要求 . 但
极 电位为 一2 3 在 潮湿 , O , C 一 境里 极 . 7V, C o , l环

AZ31镁合金微弧氧化膜的电化学腐蚀性能研究的开题报告

AZ31镁合金微弧氧化膜的电化学腐蚀性能研究的开题报告

AZ31镁合金微弧氧化膜的电化学腐蚀性能研究的开题报告
一、研究背景和目的
近年来,镁合金在航空航天、汽车和电子等领域的应用越来越广泛。

但是,镁合金对环境中水、氧和盐类的敏感性限制了它们的进一步应用。

为了克服这一问题,研
究者们通常采用各种表面处理方法来改善镁合金的耐腐蚀性能。

其中,微弧氧化(MAO)技术由于其高效、环保和可控性等优点,已成为目前最受欢迎的表面处理方
法之一。

在MAO过程中,电解液中的电极反应使得合金表面构成一层氧化物或氧化物混
合物的膜层。

该膜层可以提高镁合金的防腐蚀、磨损和摩擦性能。

虽然已经有很多关
于MAO工艺获得的镁合金表面氧化膜的研究,但是关于氧化膜电化学腐蚀性能的相关研究较少。

因此,本课题旨在探究AZ31镁合金微弧氧化膜的电化学腐蚀性能,以期为镁合金在机械、电子等方面的广泛应用提供一定的技术支持。

二、研究内容和方法
1. 理论部分
(1)AZ31镁合金的基本物理和化学性质及其用途。

(2)微弧氧化技术的原理、工艺流程和膜层结构。

(3)电化学腐蚀性的基本原理和测试方法。

2. 实验部分
(1)AZ31镁合金样品的制备和处理。

(2)MAO工艺参数的优化和膜层的制备。

(3)利用腐蚀电位、电化学阻抗谱、极化曲线等方法研究膜层的电化学腐蚀性能,在各种不同条件下比较膜层和基体的腐蚀性能差异。

三、预期成果
本项目预计研究AZ31镁合金微弧氧化膜的电化学腐蚀性能,为材料科学领域的研究提供一定的参考和借鉴,也为工业制造提供优化腐蚀性能的镁合金材料处理技术。

Mg2B2O5wAZ91D镁基复合材料及其阳极氧化膜的耐蚀性研究的开题报告

Mg2B2O5wAZ91D镁基复合材料及其阳极氧化膜的耐蚀性研究的开题报告

Mg2B2O5wAZ91D镁基复合材料及其阳极氧化膜的耐蚀性研究的开题报告题目:Mg2B2O5wAZ91D镁基复合材料及其阳极氧化膜的耐蚀性研究的开题报告一、研究背景和意义:随着工业化的发展,材料的腐蚀现象越来越引起人们的关注,因为腐蚀不仅会影响材料的性能和寿命,还会给生产和环境带来严重的经济和环境问题。

镁合金是一种轻质高强度的材料,在航空航天、汽车、电子等领域有着广泛的应用。

但是,它也面临着严重的腐蚀问题,特别是在潮湿、高温和氧化性环境下容易发生腐蚀。

为了提高镁合金的耐腐蚀性能,目前采取的方法主要是采用表面处理技术,如阳极氧化、化学镀、电化学沉积等方法,以形成一层薄膜来保护基材。

其中,阳极氧化是最常用的表面处理技术,可以形成一种厚度达到几十微米的氧化膜,能够显著提高镁合金的耐腐蚀性能。

然而,镁合金本身存在腐蚀问题,如果阳极氧化膜缺陷或不均匀,会导致腐蚀点的产生,进而影响整个材料性能和寿命。

因此,研究镁基复合材料及其阳极氧化膜的耐蚀性能,有助于提高镁合金的腐蚀抵抗力,从而实现更广泛的应用。

二、研究内容和研究方法:本研究的主要内容是通过制备Mg2B2O5wAZ91D镁基复合材料及其阳极氧化膜,并对其腐蚀性能进行研究。

具体的研究方法如下:1. 材料制备:在氩气保护下将Mg2B2O5和AZ91D镁合金进行机械混合,并采用热压工艺将其固化成复合坯材;采用电极沉积技术制备出不同厚度的阳极氧化膜。

2. 材料表征:采用SEM、XRD、EDS等手段对复合材料和阳极氧化膜进行形貌和成分分析。

3. 腐蚀性能测试:利用电化学测试技术,测量样品的腐蚀电位和极化曲线,评估其腐蚀抵抗能力。

同时,采用盐雾及自然腐蚀试验,考察阳极氧化膜在不同腐蚀环境下的耐蚀性能。

三、预期成果:通过本研究对Mg2B2O5wAZ91D镁基复合材料及其阳极氧化膜的耐蚀性进行研究,预期可以得到以下成果:1. 成功制备出Mg2B2O5wAZ91D镁基复合材料及其阳极氧化膜;2. 分析复合材料和阳极氧化膜的形貌和成分;3. 评估复合材料和阳极氧化膜的腐蚀抵抗能力;4. 探索复合材料及其阳极氧化膜的耐蚀性能提升机制。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

毕业论文开题报告
化学工程与工艺
镁合金阳极氧化膜的制备及其耐腐蚀性能研究
一、选题的背景、意义
镁是地球上储量最丰富的元素之一,除地壳表层金属矿所含的质量分数为1.93%外,在盐湖及海洋中也存在着十分可观的镁储存量。

镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金,镁及其合金具有许多优良的特性。

它的密度小(1.8g/cm3镁合金左右),约为铝的2/3、铁的1/4;比强度很高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好,具有良好的导电、导热性、电磁屏蔽性、尺寸稳定性、机加工性能以及再循环利用的性能。

镁合金过去主要应用于航空航天领域,进10年来,随着汽车工业的发展,镁合金的应用最得到了很大的发展。

由于环境保护和节省燃料的要求,通常以降低汽车重量来节省能耗,其中一项重要措施就是采用镁合金零件来取代原先的铝合金或钢制零件,由于各种数码产品的飞速跟新换代,对其外观和质量都提出了更高要求。

用量轻、刚性好、金属光泽好、电磁屏蔽性好的镁合金取代塑料用在外壳上可获得很好的效果。

随着人们对环境保护意识的日益增强,镁合金无铬表面转化处理技术取得了很大的发展,对环境影响已经大大减小。

国内的镁合金阳极氧化处理工艺与国外相比差距较大,大部分无铬电解液配方仅停留在实验阶段,无法投入到实际生产中。

因此,对镁合金进行适当的表面处理来提高其耐蚀性能具有非常重要的意义。

二、相关研究的最新成果及动态
2.1 传统工艺
有关镁合金阳极氧化技术产生于20世纪,直到1951年以后,HAE和DOW l7工艺的相继出现才使阳极氧化技术在镁合金防护处理中应用成为可能。

HAE工艺是碱性电解液的代表,而Dow Chemical company研发的DOW l7是酸性电解液的代表,在镁合金阳极氧化发展进程中两者起了重要的作用。

后来又开发了Anomag 工艺、Magoxid-Coat工艺和Tagnite工艺等。

其具体工艺如表1所示。

表1 传统阳极氧化工艺
2.2 近期发展的阳极氧化工艺
随着人们环保意识的增强,镁合金阳极氧化的研究向着环保型、无公害化的方向发展,许多学者从探讨阳极氧化电解液组成、调节阳极氧化电压、时间、加入添加剂等不同的工艺参数入手,力求能够完善镁合金阳极氧化工艺,制得均匀、光滑、硬度高、耐磨性强、耐蚀性好的阳极氧化膜。

表2列举了一些近期的阳极氧化工艺。

表2 近期阳极氧化工艺
三、课题的研究内容及拟采取的研究方法(技术路线)、研究难点及预期达到的目标
3.1 研究内容
(1)添加剂对镁合金阳极氧化膜形貌和性能的影响和作用机理研究。

(2)优化工作电流密度、脉冲频率、占空比和阳极氧化时间等工艺参数。

(3)氧化膜微观组织形貌,膜层厚度、硬度、致密度和耐蚀性等性能测试。

3.2 研究方法
3.2.1 添加剂的选择
(1)胺类有机添加剂
参考已有文献发现胺类化合物如三乙醇胺、苯并三氮唑等可以有效抑制氧化过程中火花放电,增加氧化膜的致密性。

本课题以胺类化合物为添加剂选择的出发点,以抑制火花放电为选择指标。

同时通过测试氧化膜与基体结合力、膜层厚度及耐蚀性选择合适的添加剂。

(2)醇类有机添加剂
已有文献报道在微弧氧化中,醇类添加剂可以有效改善氧化膜层结构和耐蚀性。

本课题将考察醇类添加剂在阳极氧化中对氧化膜层的影响情况。

(3)其他有机添加剂
3.2.2 电参数工艺确定
在已确定电解液组成和浓度的条件下,通过单因素水平调节氧化时间、电流密度、脉冲频率和占空比,以氧化膜层厚度、膜层粗糙度及耐蚀性等作为评价指标,来确定最佳电参数。

3.2.3 氧化膜性能测试
通过扫描电镜来观察氧化膜的表观形貌;通过EDS和XRD分析氧化膜的元素组成和物相组成;通过涡流测厚仪和扫描电镜分析测量氧化膜膜层厚度;通过电化学工作站测量氧化膜的腐蚀曲线及Cass盐雾试验测量氧化膜的耐蚀性能。

3.2.4 技术路线
3.3 研究难点
(1)初期镁块式样制作会对最后测粗糙度有影响。

(2)当胺类有机添加剂加入的量的增加会导致实验现象被抑制,实验过程中难以观察。

(3)新型有机添加剂的开发。

有机添加剂强烈影响着氧化膜的膜层结构和性能,因此开发利于提升氧化膜性能的有机添加剂也是需要解决的关键问题。

3.4 预期达到的目标
通过各项影响成膜因素的调整,确定相对最好的工艺路线,得到粗糙度、耐蚀性等物理指标理想的氧化膜。

四、论文详细工作进度和安排
2010.11-2011.01 查阅资料,完成文献综述及外文翻译
2011.01-2011.03 完成开题报告,开题报告答辩及准备实验仪器试剂2011.03-2011.05 完成实验
2011.05-2011.06 撰写毕业论文及毕业论文答辩
五、主要参考文献
[1] Evangelides H A. Method of electrolytically coating magnesium and
electrolytetherefor[P]. US Patent: 2723952. 1955-11-15.
[2] Dow Chemical Co. Bath for and method of producing a corrosion resistant
coating upon light metals[P]. GB Patent: 762195, 1956-11-28.
[3] Barton, Francis T. Anodization of magnesium and magnesium based alloys[P].
US Patent: 5792335, 1998-08-11.
[4] Schmeling, Edith L, Roschenbleck, et a1. Method of producing protective
coatings that are resistant to cotrosion and wear on magnesium and magnesium alloys [P]. US Patent: 4978432, 1990-12-18.
[5] Bartak, Duane E, Lemieux, et a1. Two-step Chemical / electrochem- ical
Process for Caoting Magnesium Alloys[P]. US Patent:5240589, 1993-8-31. [6] Zhang Y J,Yan C W,Wang F H.et a1.Study on the environmenta- lly friendly
anodizing of AZ91 D magnesium alloy.Surface and Coatings Technology.2002;161(1):36·43.
[7] 丁玉荣,郭兴伍,丁文江等.三乙醇胺对镁合金氧化膜层性能和微观结构
的影响.表面技术.2005,34(1):14-16.
[8] Zhang Z,Wu C S,Cao F H.et a1.Study on the anodizing of AZ31
magnesium alloys in alkaline borate solution.Applied Surface Scie- nce.2007,253(8):3893-3898.
[9] 戎志丹,薛烽,孙扬善等.AZ3 1镁合金无铬阳极氧化新工艺.材料保
护.2006,39(2):29-31.
[10] Li W P,Zhu L Q,Liu H C.Preparation of hydrophobic anodic film on AZ9 1
D magnesium alloy in silicate solution containing silica s01.Surface and
Coatings Technology.2006,20 1(6):2573-2577.
[11] Li WP,Zhu L Q,Liu H C.Effects of silicate concentration on anodic films
formed on AZ9 1D magnesium alloy in solution containing silica s01.Surface and Coatings Technology.2006.20 1(6):2505-25 1 l .
[12]Tsai W T,Hsiao H Y,Chung P.Baking treatment effect on materials
characteristics and electrochemical behavior of anodic fiIm formed on AZ9 1 D magnesium alloy.Corrosion Science.2007,49(2):78 1—793 .
[13] Tsai W T,Hsiao H Y.Characterization of anodic films formed on AZ91D
magnesium alloy.Surface and Coatings Technolog- y.2005,1 90(2-3):299.308.。

相关文档
最新文档