溶胶涂覆与微弧氧化制备镁合金陶瓷膜的研究

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微弧氧化技术作为近些年来最有发展前景的表面处理技术,处理后金属的耐磨性、耐蚀性、机械强度以及电绝缘性得到了很大提高。本文采用溶胶—凝胶法结合微弧氧化技术,制备出了具有优良性能的镁合金复合陶瓷膜。采用有机醇盐水解法制备了SiO2溶胶。通过TEOS与水的配比变化,确定了制备SiO2溶胶的最佳配比。研究了溶胶粘度与陈化时间的关系,在24小时到40小时之间,溶胶粘度适宜,利于成膜。红外检测分析了溶胶组分成键情况,溶胶粉体红外波数在l085cm-1附近含有大量的Si-O-Si键的伸缩振动吸收峰,表明溶液中己形成了SiO2胶粒。紫外吸收光谱表明SiO2胶粒表现出了纳米粒子的特性。采用化学还原法制备了银溶胶,溶胶呈茶色。银溶胶的紫外吸收光谱表明:溶胶的吸收峰在330nm-500nm之间,与纳米银溶胶吸收峰相比较,确定制备出的银溶胶中有纳米银;将银溶胶烘干制成粉体,进行X射线衍射分析,结果表明银溶胶粉体中存在单质银,另外还有氧化银;粘度测试表明银溶胶比较稳定。将制备的SiO2溶胶涂覆于MAO试样上,进行二次微弧氧化处理,得到了复合膜层。SEM检测结果表明:几乎观察不到膜层的孔洞和裂纹,含Si量明显大于微弧氧化膜层;电化学分析、腐蚀失重的结果表明复合膜层的耐蚀效果更好,较单一微弧氧化膜,腐蚀电位正移了0.07V,腐蚀电流密度降低了一个数量级;腐蚀失重速率由0.1258mg/cm2h,降低为0.0477mg/cm2h。将制备的银溶胶涂覆于MAO试样上,进行二次微弧氧化处理,得到了复合膜层。SEM检测结果表明:膜层更加致密,孔隙率减小;复合膜层含有Ag元素;XRD检测结果表明,膜层中有了银的化合物产生。腐蚀失重和电化学测试表明,较单一微弧氧化膜,腐蚀失重速率由0.1258mg/cm2·h降至0.0736mg/cm2·h,电位正移0.04V,电流密度降低了1/2;摩擦磨损检测,复合膜层的耐磨性有了很大提高。
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