鎂合金微弧氧化黑色陶瓷膜層的制備及性能研究.pdf

1、鎂合金微弧氧化技術(shù)可將基體防護(hù)與裝飾功能合于一體，通過一次處理就可以在鎂合金表面獲得耐蝕性好，色澤均勻穩(wěn)定的陶瓷膜層，通過微弧氧化在鎂合金表面獲得黑色陶瓷膜層將極大擴(kuò)大鎂合金的應(yīng)用范圍。
　　本課題研究以金屬銅鹽作為著色鹽，選擇相對應(yīng)的絡(luò)合劑，加入由硅酸鈉，氟化鉀與氫氧化鈉組成的基礎(chǔ)電解，在其中對鎂合金進(jìn)行微弧氧化。研究了著色鹽，鎂合金基材與基礎(chǔ)電解液的變化對鎂合金微弧氧化黑色陶瓷層生長的影響，對所得膜層成分，物相及分布進(jìn)行測試，

2、并用電化學(xué)法和分光光度計(jì)對膜層耐蝕性和光譜反射性做了評價，研究表明：
　　在最優(yōu)電解液配方及工藝參數(shù)條件下制備出來的膜層顏色均勻，粗糙度小，黑色陶瓷結(jié)構(gòu)致密，膜層微觀表面有大小不一的放電孔洞存在。著色鹽的存在顯著改變了膜層的顏色，是因?yàn)楫?dāng)電解液中的著色鹽與絡(luò)合劑相遇發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，通過反應(yīng)使得電解液中Cu2+與絡(luò)合劑結(jié)合為顯負(fù)電的金屬絡(luò)合物，隨著著色鹽濃度的提高，電解液中存在的金屬絡(luò)合物數(shù)量增多，最終膜層顏色逐漸加深，由白色變?yōu)楹谏?/p>

3、；此外著色鹽含量的增加使得膜層表面微裂紋尺寸和數(shù)量下降，提高了膜層的致密性。黑色陶瓷膜層的主要成分為方鎂石MgO和鎂橄欖石Mg2SiO4，膜層呈現(xiàn)黑色是電解液中的銅元素進(jìn)入膜層形成化合物所致，其在膜層中含量很少。通過對不同牌號鎂合金處理發(fā)現(xiàn)基體成分中Al，Zn和Zr等元素的含量變化對膜層顏色無影響；基礎(chǔ)電解液主要促進(jìn)膜層厚度增長并能保持膜層顏色穩(wěn)定。分光光度計(jì)的測試結(jié)果表明，隨著膜層顏色的加深，膜層在紫外-可見光區(qū)光學(xué)反射率降低，可見光