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摘 要：试验采用ZM6镁合金作为实验材料，微弧氧化电源采用恒压模式，通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、维氏硬度计和电化学工作站对微弧氧化膜层进行性能表征，研究ZM6镁合金在硅酸盐体系下电解液中不同浓度Na2WO4添加剂对ZM6镁合金微弧氧化膜层表面形貌、物相组成及耐蚀性的影响。试验结果表明：Na2WO4的添加可有效改善膜层的表面形貌及性能。随着Na2WO4浓度的增加，耐蚀性呈先升高后降低的趋势。当Na2WO4浓度为1g/L时，膜层质量和耐蚀性能达到最好;膜层物相主要由MgO，Mg2SiO4和少量WO3组成;自腐蚀电位为-1.482247V，腐蚀电流为0.146μA。
关键词：ZM6镁合金;微弧氧化;Na2WO4添加剂;耐蚀性
DOI：10.15938/j.jhust.2021.03.017
中图分类号： TG174.4
文献标志码： A
文章编号： 1007-2683（2021）03-0115-06
Effect of Na2WO4 Concentration on the Properties of Micro-arc
Oxidation Coating of ZM6 Magnesium Alloy
GUO Jia-qi， GUO Er-jun， FENG Yi-cheng， WANG Li-ping， JIANG Wen-yong
（School of Material Science and Engineering， Harbin University of Science and Technology， Harbin 150040， China）
Abstract：The test uses ZM6 magnesium alloy as the experimental material， the micro-arc oxidation power supply uses a constant pressure mode， and the performance of the micro-arc oxidation film layer is performed by a scanning electron microscope （SEM）， X-ray diffractometer （XRD）， Vickers hardness tester and electrochemical workstation. The effect of different concentration of Na2WO4 additive in silicic acid system on the surface morphology， phase composition and corrosion resistance of micro arc oxidation layer of ZM6 magnesium alloy was studied. The experimental results show that the addition of Na2WO4 can effectively improve the surface morphology and properties of the films. With the increase of Na2WO4 concentration， the corrosion resistance first increased and then decreased. When the Na2WO4 concentration is 1g/L， the film quality and corrosion resistance are the best; the film phase is mainly composed of MgO， Mg2SiO4 and a small amount of WO3; the self-corrosion potential is -1.482247V， and the corrosion current is 0.146μA.
Keywords： ZM6 magnesium alloy; micro arc oxidation; Na2WO4 additive; corrosion resistance
0 引 言
镁是继钢铁、铝之后的第三大金属工程材料[1-3]。镁合金因其良好的尺寸稳定性和电磁屏蔽性等优点，在汽车、航空航天、3C产品等领域有广泛应用[4-6]。但因镁及其合金化学性质较为活泼，长时间暴露在空气中极易氧化，表面生成疏松多孔的氧化膜[7-10]，从而限制了镁合金的应用范围。
为改善镁及其合金在耐蚀性能方面的缺点，扩大其应用范围并延长其使用寿命，所以出现许多镁合金表面改性技术。微弧氧化技术是Mg、Al等金属及其合金在电解液中产生火花放电而在合金表面原位自生的一种陶瓷膜的方法[11，12]，并且微弧氧化反应是一种多因素参与控制的反应过程，其中包含电参数和添加剂等因素都参与调控微弧氧化反应进行。在电解液中加入钨元素一方面可以提高电解液的离子浓度，另一方面可以在微弧氧化膜层中形成多种钨氧化物，从而提高膜层表面形貌质量和耐蚀性能[13-17]。
本文主要研究在硅酸盐体系电解液中加入不同浓度（0、1、2、3、4、5g/L）的Na2WO4添加剂，研究其对ZM6镁合金微弧氧化表面形貌、物相组成及耐蚀性能的影响，通过对比总结出Na2WO4添加剂的最佳浓度。
1 试验材料及方法
本实验采用ZM6镁合金作为实验材料，成分组成详见表1。初始材料为棒状，经线切割操作，裁剪为直径25mm，厚5mm的圆片。实验设备采用的是哈尔滨理工大学研制的微弧氧化设备，此设备由雙极性脉冲氧化电源，双层不锈钢电解槽，冷却装置，控制系统等部分组成。本实验采用恒压模式，实验基础电解液为：10g/L Na2SiO3，2g/L NaOH，1g/L EDTA-Na，13g/L KF。电压为350V，占空比为30%，频率为200Hz，反应时间5min，后处理采用沸水封孔。试验过程中导线与实验材料连接处用溶胶处理，使导线与式样连接处和电解液绝缘。 操作流程如下：（600#，800#，1000#，1200#）砂纸进行表面打磨，去除ZM6镁合金表面氧化膜→超声清洗15min，对试验材料进行除油处理→去离子水清洗→吹干备用。微弧氧化试样的制备在恒压条件下进行，阳极为通过铝导线连接的试样，阴极为不锈钢电解槽。微弧氧化结束后，关闭电源待电压降至0V后，取出试样。
采用thermo scientific生产的Apreo C扫描电子显微镜对微弧氧化膜层的表面形貌进行观察;采用荷兰Panalytical分析仪器公司生产的X’Pert PRO型X射线衍射仪对微弧氧化膜层进行物相分析，测量参数分别为：2θ测量范围为10～100°，扫描速率为0.334（°）/s，靶材为Cu靶，输出电压为40kV，输出电流为40mA;采用法国BIO-LOGIC公司生产的VMP3型电化学工作站对微弧氧化膜层的耐腐蚀性能进行测试，腐蚀介质为3.5%的NaCl溶液，饱和甘汞电极作为参比电极，铂电极作为辅助电极。
2 试验结果与分析
2.1 不同浓度Na2WO4加剂对微弧氧化膜层形貌的影响
Na2WO4浓度对微弧氧化膜层表面形貌的影响如图1所示。
可以看出随着Na2WO4浓度的增加，膜层表面粗糙度降低，膜层表面平整度逐渐降低。当浓度为1～2g/L时，此时膜层表面形貌较好，这是因为在初始电解液中加入Na2WO4后，溶液电导率上升，膜层表面放电效果增强，膜层表面温度较高，膜层表面的熔融物流动性好，所以膜层表面形貌较好。由图1（d）可以看出，当Na2WO4浓度达到3g/L时，膜层表面孔洞数量开始增加，并出现较大孔径孔洞和裂纹，膜层致密性下降，这是由于加入Na2WO4超过一定浓度后，溶液电导率虽然提高，加快了微弧氧化反应进行，但膜层表面击穿效果过于剧烈，膜层表面小尺径孔洞相互连接形成大尺径孔洞。当Na2WO4浓度达到4～5g/L时，膜层的表面形貌变化较为明显，膜层表面出现山状形貌，并出现大尺径孔洞，表面裂纹数量增加，严重影响膜层形貌，这是因为此时Na2WO4浓度过大，反应过程剧烈，在微弧氧化反应初期膜层便已大量形成，随着反应进行到后期时在膜层的薄弱处形成微弧氧化通道，起弧集中，导致同一位置反复击穿形成大尺径孔洞，并在反应过程中膜层内部存在较大内应力，引起膜层开裂。并且由图1（f）可以看出Na2WO4浓度为5g/L时，膜层表面粗糙[18-19]，这是因为此浓度下电解液中离子浓度过高，氧化物烧结过程不稳定，弧光放电强烈并且时间较长，从而膜层表面发生烧蚀现象。随着Na2WO4添加剂浓度增加，膜层表面孔洞数量逐渐减少，孔洞尺寸逐渐增大，裂纹数量增加。
2.2 不同浓度Na2WO4添加剂对微弧氧化膜层截面形貌表面元素的影响
在图1中选取富有代表性的包状膜层结构，分别在孔洞中心处、膜层表面、孔洞边缘进行EDS点分析，分别以（a）、（b）、（c）标记。点分析选取点及各点的EDS图谱如图2及表2。从图2中可以看出膜层中主要元素分别为Mg、W、O、Si。Mg元素主要来自MgO、Mg2SiO4和镁合金基体，W元素来自于Na2WO4添加剂。Si、O元素来自于电解液。
Na2WO4濃度对不同位置元素原子百分比的影响见表2，膜中元素分布没有规律性，4种元素在膜层的各位置均有出现，只是百分含量有所不同。从图2的EDS图谱中明显看出膜层孔洞中心及孔洞边缘处的W元素含量较高，O元素则相反，这是因为镁合金基体表面富集大量的WO42-，在镁合金基体表面形成放电中心，WO42-在高温下被氧化形成WO3，在膜层的外生生长作用下，WO3、MgO和Mg2SiO4从放电通道中喷出，在电解液冷却下沉积于基体表面增加膜厚，这也证明了钨氧化物是在空洞内进行反应合成，所以孔洞中心及孔洞边缘处W元素含量较高。王平[20]通过热力学角度分析Na2WO4反应过程，验证了WO3是由Na2WO4产生的可能性。该反应方程式：
2Na2WO4-4e-→2WO3 +O2 +4Na+
该反应进行的自发温度T>443.1K，而微弧氧化过程中放电通道处的温度高于3000K，热影响区温度也高于2000K，满足该反应自发进行的热力学条件。
Na2WO4浓度对（a）位置处元素原子百分比的影响见表3。随着Na2WO4添加量的增加Mg、O元素在膜层中的含量均有一定的波动，Mg元素在呈现出上升趋势，在Na2WO4浓度为5g/L时，出现大幅度降低是因为此浓度下膜层厚度大，贯穿孔洞数量较少，X射线不能穿过膜层到达镁合金基体，导致Mg元素含量大幅度降低。W元素随添加剂浓度增加呈现先上升后下降的趋势，而在2g/L及4g/L时有所下降是有两方面原因，一是因为放电通道内产生的WO3未扩散到测试点所在的区域，所以W元素含量较少，二是因为随着Na2WO4添加量的增加，对膜层中Mg的氧化反应起促进作用。WO3的熔点只有1743K，在膜层中高温微区附近的WO3与Mg发生反应，使熔点进一步下降，加快放电通道内氧化反应速率。膜层中O元素的含量一直增加，这是因为电解液中O2与Mg结合形成MgO和Mg2SiO4，所以膜层中O元素的含量呈上升趋势。
2.3 不同浓度Na2WO4添加剂对微弧氧化膜层物相组成的影响
Na2WO4浓度对微弧氧化膜层物相的影响如图3所示。由图可见，膜层中主要组成相为Mg、MgO和Mg2SiO4，与基础电解液中形成的膜层的物相组成基本相同。并且可以看出电解液中加入Na2WO4后，衍射图谱中出现了WO3相，证明了Na2WO4参与了微弧氧化反应，生成新的相并促进膜层生长。由图3可以看出随着Na2WO4浓度的增加，WO3峰值逐渐增加，说明WO3在膜层中的含量随Na2WO4浓度增加而上升。
2.4 不同浓度 Na2WO4添加剂对微弧氧化膜层耐蚀性的影响
Na2WO4浓度对微弧氧化膜层极化曲线的影响如图4所示。由图可见，在初始电解液中加入不同浓度的Na2WO4，经微弧氧化反应后得到的膜层的自腐蚀电位较电参数条件下得到的膜层有所提升，说明改变Na2WO4浓度对膜层耐蚀性能有提升作用。 Na2WO4浓度的改变使膜层耐腐蚀性增加有两方面原因，第一是因为膜层中耐蚀产物的含量升高，电解液中加入Na2WO4后，溶液导电性提高，放电通道内反应加剧，形成了大量的MgO和Mg2SiO4相并附着在膜层表面，从而提高了膜层耐蚀性能。另一方面由图1可以看出，相对于电参数条件下的膜层形貌，加入Na2WO4添加剂后的膜层中孔洞数目减少，对膜层耐蚀性能起到提升作用，这些因素的共同作用导致膜层的自腐蚀电位增加，腐蚀电流减小，膜层耐蚀性能得到改善。
可以看出Na2WO4添加量为1g/L时自腐蚀电位最高，说明此浓度下膜层腐蚀倾向最小，膜层耐蚀性能最好，而随着Na2WO4添加量增加，膜层的自腐蚀电位反而有所降低，这是因为随着电解液中Na2WO4浓度升高，微弧氧化过程中大量的WO2-4吸附于膜层表面，形成集中的放电中心，放电通道变大，膜层中的孔洞尺寸增大并出现微裂纹，破坏了致密层的致密性，为Cl-的进入提供通道。
Na2WO4浓度对微弧氧化膜层自腐蚀电位与腐蚀电流的影响见表4，可以看出微弧氧化膜层的耐腐蚀性能最好的是Na2WO4添加量为1g/L，最小腐蚀电流为0.146μA，而电参数条件下的腐蚀电流为0.468μA，较电参数条件下的腐蚀电流降低了68.81%。并且在Na2WO4添加量为1g/L时的自腐蚀电位电位最高，代表1g/L浓度下的膜层腐蚀速度最小，综上所述Na2WO4添加量為1g/L时，膜层的耐蚀性能最好。随着Na2WO4浓度的增加，膜层的腐蚀电流升高主要有两方面原因，一是与膜层独特的多孔性结构有关，二是因为膜层中形成的多个物相之间形成共晶组织，在微观内形成微小的电化学原电池，膜层表面电流的运动加快，导致膜层的腐蚀速率增加。
3 结 论
1）Na2WO4添加剂在微弧氧化试验过程中加快MgO和Mg2SiO4的生成，并形成多种钨氧化物存在于膜层中，使微弧氧化膜层的表面变得光滑平整。Na2WO4添加剂的加入显著的改变了膜层的微观组织形貌，使膜层表面的孔洞变得小而少。
2）添加剂Na2WO4显著的增加了膜层的耐腐蚀性能，自腐蚀电位与腐蚀电流均有较大提升，膜层耐腐蚀性显著提高。Na2WO4添加量为1g/L，自腐蚀电为-1.482247V，腐蚀电流为0.146μA，膜层耐蚀性能最好。
参 考 文 献：
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（编辑：温泽宇）
关键词：ZM6镁合金;微弧氧化;Na2WO4添加剂;耐蚀性
DOI：10.15938/j.jhust.2021.03.017
中图分类号： TG174.4
文献标志码： A
文章编号： 1007-2683（2021）03-0115-06
Effect of Na2WO4 Concentration on the Properties of Micro-arc
Oxidation Coating of ZM6 Magnesium Alloy
GUO Jia-qi， GUO Er-jun， FENG Yi-cheng， WANG Li-ping， JIANG Wen-yong
（School of Material Science and Engineering， Harbin University of Science and Technology， Harbin 150040， China）
Abstract：The test uses ZM6 magnesium alloy as the experimental material， the micro-arc oxidation power supply uses a constant pressure mode， and the performance of the micro-arc oxidation film layer is performed by a scanning electron microscope （SEM）， X-ray diffractometer （XRD）， Vickers hardness tester and electrochemical workstation. The effect of different concentration of Na2WO4 additive in silicic acid system on the surface morphology， phase composition and corrosion resistance of micro arc oxidation layer of ZM6 magnesium alloy was studied. The experimental results show that the addition of Na2WO4 can effectively improve the surface morphology and properties of the films. With the increase of Na2WO4 concentration， the corrosion resistance first increased and then decreased. When the Na2WO4 concentration is 1g/L， the film quality and corrosion resistance are the best; the film phase is mainly composed of MgO， Mg2SiO4 and a small amount of WO3; the self-corrosion potential is -1.482247V， and the corrosion current is 0.146μA.
Keywords： ZM6 magnesium alloy; micro arc oxidation; Na2WO4 additive; corrosion resistance
0 引 言
镁是继钢铁、铝之后的第三大金属工程材料[1-3]。镁合金因其良好的尺寸稳定性和电磁屏蔽性等优点，在汽车、航空航天、3C产品等领域有广泛应用[4-6]。但因镁及其合金化学性质较为活泼，长时间暴露在空气中极易氧化，表面生成疏松多孔的氧化膜[7-10]，从而限制了镁合金的应用范围。
为改善镁及其合金在耐蚀性能方面的缺点，扩大其应用范围并延长其使用寿命，所以出现许多镁合金表面改性技术。微弧氧化技术是Mg、Al等金属及其合金在电解液中产生火花放电而在合金表面原位自生的一种陶瓷膜的方法[11，12]，并且微弧氧化反应是一种多因素参与控制的反应过程，其中包含电参数和添加剂等因素都参与调控微弧氧化反应进行。在电解液中加入钨元素一方面可以提高电解液的离子浓度，另一方面可以在微弧氧化膜层中形成多种钨氧化物，从而提高膜层表面形貌质量和耐蚀性能[13-17]。
本文主要研究在硅酸盐体系电解液中加入不同浓度（0、1、2、3、4、5g/L）的Na2WO4添加剂，研究其对ZM6镁合金微弧氧化表面形貌、物相组成及耐蚀性能的影响，通过对比总结出Na2WO4添加剂的最佳浓度。
1 试验材料及方法
本实验采用ZM6镁合金作为实验材料，成分组成详见表1。初始材料为棒状，经线切割操作，裁剪为直径25mm，厚5mm的圆片。实验设备采用的是哈尔滨理工大学研制的微弧氧化设备，此设备由雙极性脉冲氧化电源，双层不锈钢电解槽，冷却装置，控制系统等部分组成。本实验采用恒压模式，实验基础电解液为：10g/L Na2SiO3，2g/L NaOH，1g/L EDTA-Na，13g/L KF。电压为350V，占空比为30%，频率为200Hz，反应时间5min，后处理采用沸水封孔。试验过程中导线与实验材料连接处用溶胶处理，使导线与式样连接处和电解液绝缘。 操作流程如下：（600#，800#，1000#，1200#）砂纸进行表面打磨，去除ZM6镁合金表面氧化膜→超声清洗15min，对试验材料进行除油处理→去离子水清洗→吹干备用。微弧氧化试样的制备在恒压条件下进行，阳极为通过铝导线连接的试样，阴极为不锈钢电解槽。微弧氧化结束后，关闭电源待电压降至0V后，取出试样。
采用thermo scientific生产的Apreo C扫描电子显微镜对微弧氧化膜层的表面形貌进行观察;采用荷兰Panalytical分析仪器公司生产的X’Pert PRO型X射线衍射仪对微弧氧化膜层进行物相分析，测量参数分别为：2θ测量范围为10～100°，扫描速率为0.334（°）/s，靶材为Cu靶，输出电压为40kV，输出电流为40mA;采用法国BIO-LOGIC公司生产的VMP3型电化学工作站对微弧氧化膜层的耐腐蚀性能进行测试，腐蚀介质为3.5%的NaCl溶液，饱和甘汞电极作为参比电极，铂电极作为辅助电极。
2 试验结果与分析
2.1 不同浓度Na2WO4加剂对微弧氧化膜层形貌的影响
Na2WO4浓度对微弧氧化膜层表面形貌的影响如图1所示。
可以看出随着Na2WO4浓度的增加，膜层表面粗糙度降低，膜层表面平整度逐渐降低。当浓度为1～2g/L时，此时膜层表面形貌较好，这是因为在初始电解液中加入Na2WO4后，溶液电导率上升，膜层表面放电效果增强，膜层表面温度较高，膜层表面的熔融物流动性好，所以膜层表面形貌较好。由图1（d）可以看出，当Na2WO4浓度达到3g/L时，膜层表面孔洞数量开始增加，并出现较大孔径孔洞和裂纹，膜层致密性下降，这是由于加入Na2WO4超过一定浓度后，溶液电导率虽然提高，加快了微弧氧化反应进行，但膜层表面击穿效果过于剧烈，膜层表面小尺径孔洞相互连接形成大尺径孔洞。当Na2WO4浓度达到4～5g/L时，膜层的表面形貌变化较为明显，膜层表面出现山状形貌，并出现大尺径孔洞，表面裂纹数量增加，严重影响膜层形貌，这是因为此时Na2WO4浓度过大，反应过程剧烈，在微弧氧化反应初期膜层便已大量形成，随着反应进行到后期时在膜层的薄弱处形成微弧氧化通道，起弧集中，导致同一位置反复击穿形成大尺径孔洞，并在反应过程中膜层内部存在较大内应力，引起膜层开裂。并且由图1（f）可以看出Na2WO4浓度为5g/L时，膜层表面粗糙[18-19]，这是因为此浓度下电解液中离子浓度过高，氧化物烧结过程不稳定，弧光放电强烈并且时间较长，从而膜层表面发生烧蚀现象。随着Na2WO4添加剂浓度增加，膜层表面孔洞数量逐渐减少，孔洞尺寸逐渐增大，裂纹数量增加。
2.2 不同浓度Na2WO4添加剂对微弧氧化膜层截面形貌表面元素的影响
在图1中选取富有代表性的包状膜层结构，分别在孔洞中心处、膜层表面、孔洞边缘进行EDS点分析，分别以（a）、（b）、（c）标记。点分析选取点及各点的EDS图谱如图2及表2。从图2中可以看出膜层中主要元素分别为Mg、W、O、Si。Mg元素主要来自MgO、Mg2SiO4和镁合金基体，W元素来自于Na2WO4添加剂。Si、O元素来自于电解液。
Na2WO4濃度对不同位置元素原子百分比的影响见表2，膜中元素分布没有规律性，4种元素在膜层的各位置均有出现，只是百分含量有所不同。从图2的EDS图谱中明显看出膜层孔洞中心及孔洞边缘处的W元素含量较高，O元素则相反，这是因为镁合金基体表面富集大量的WO42-，在镁合金基体表面形成放电中心，WO42-在高温下被氧化形成WO3，在膜层的外生生长作用下，WO3、MgO和Mg2SiO4从放电通道中喷出，在电解液冷却下沉积于基体表面增加膜厚，这也证明了钨氧化物是在空洞内进行反应合成，所以孔洞中心及孔洞边缘处W元素含量较高。王平[20]通过热力学角度分析Na2WO4反应过程，验证了WO3是由Na2WO4产生的可能性。该反应方程式：
2Na2WO4-4e-→2WO3 +O2 +4Na+
该反应进行的自发温度T>443.1K，而微弧氧化过程中放电通道处的温度高于3000K，热影响区温度也高于2000K，满足该反应自发进行的热力学条件。
Na2WO4浓度对（a）位置处元素原子百分比的影响见表3。随着Na2WO4添加量的增加Mg、O元素在膜层中的含量均有一定的波动，Mg元素在呈现出上升趋势，在Na2WO4浓度为5g/L时，出现大幅度降低是因为此浓度下膜层厚度大，贯穿孔洞数量较少，X射线不能穿过膜层到达镁合金基体，导致Mg元素含量大幅度降低。W元素随添加剂浓度增加呈现先上升后下降的趋势，而在2g/L及4g/L时有所下降是有两方面原因，一是因为放电通道内产生的WO3未扩散到测试点所在的区域，所以W元素含量较少，二是因为随着Na2WO4添加量的增加，对膜层中Mg的氧化反应起促进作用。WO3的熔点只有1743K，在膜层中高温微区附近的WO3与Mg发生反应，使熔点进一步下降，加快放电通道内氧化反应速率。膜层中O元素的含量一直增加，这是因为电解液中O2与Mg结合形成MgO和Mg2SiO4，所以膜层中O元素的含量呈上升趋势。
2.3 不同浓度Na2WO4添加剂对微弧氧化膜层物相组成的影响
Na2WO4浓度对微弧氧化膜层物相的影响如图3所示。由图可见，膜层中主要组成相为Mg、MgO和Mg2SiO4，与基础电解液中形成的膜层的物相组成基本相同。并且可以看出电解液中加入Na2WO4后，衍射图谱中出现了WO3相，证明了Na2WO4参与了微弧氧化反应，生成新的相并促进膜层生长。由图3可以看出随着Na2WO4浓度的增加，WO3峰值逐渐增加，说明WO3在膜层中的含量随Na2WO4浓度增加而上升。
2.4 不同浓度 Na2WO4添加剂对微弧氧化膜层耐蚀性的影响
Na2WO4浓度对微弧氧化膜层极化曲线的影响如图4所示。由图可见，在初始电解液中加入不同浓度的Na2WO4，经微弧氧化反应后得到的膜层的自腐蚀电位较电参数条件下得到的膜层有所提升，说明改变Na2WO4浓度对膜层耐蚀性能有提升作用。 Na2WO4浓度的改变使膜层耐腐蚀性增加有两方面原因，第一是因为膜层中耐蚀产物的含量升高，电解液中加入Na2WO4后，溶液导电性提高，放电通道内反应加剧，形成了大量的MgO和Mg2SiO4相并附着在膜层表面，从而提高了膜层耐蚀性能。另一方面由图1可以看出，相对于电参数条件下的膜层形貌，加入Na2WO4添加剂后的膜层中孔洞数目减少，对膜层耐蚀性能起到提升作用，这些因素的共同作用导致膜层的自腐蚀电位增加，腐蚀电流减小，膜层耐蚀性能得到改善。
可以看出Na2WO4添加量为1g/L时自腐蚀电位最高，说明此浓度下膜层腐蚀倾向最小，膜层耐蚀性能最好，而随着Na2WO4添加量增加，膜层的自腐蚀电位反而有所降低，这是因为随着电解液中Na2WO4浓度升高，微弧氧化过程中大量的WO2-4吸附于膜层表面，形成集中的放电中心，放电通道变大，膜层中的孔洞尺寸增大并出现微裂纹，破坏了致密层的致密性，为Cl-的进入提供通道。
Na2WO4浓度对微弧氧化膜层自腐蚀电位与腐蚀电流的影响见表4，可以看出微弧氧化膜层的耐腐蚀性能最好的是Na2WO4添加量为1g/L，最小腐蚀电流为0.146μA，而电参数条件下的腐蚀电流为0.468μA，较电参数条件下的腐蚀电流降低了68.81%。并且在Na2WO4添加量为1g/L时的自腐蚀电位电位最高，代表1g/L浓度下的膜层腐蚀速度最小，综上所述Na2WO4添加量為1g/L时，膜层的耐蚀性能最好。随着Na2WO4浓度的增加，膜层的腐蚀电流升高主要有两方面原因，一是与膜层独特的多孔性结构有关，二是因为膜层中形成的多个物相之间形成共晶组织，在微观内形成微小的电化学原电池，膜层表面电流的运动加快，导致膜层的腐蚀速率增加。
3 结 论
1）Na2WO4添加剂在微弧氧化试验过程中加快MgO和Mg2SiO4的生成，并形成多种钨氧化物存在于膜层中，使微弧氧化膜层的表面变得光滑平整。Na2WO4添加剂的加入显著的改变了膜层的微观组织形貌，使膜层表面的孔洞变得小而少。
2）添加剂Na2WO4显著的增加了膜层的耐腐蚀性能，自腐蚀电位与腐蚀电流均有较大提升，膜层耐腐蚀性显著提高。Na2WO4添加量为1g/L，自腐蚀电为-1.482247V，腐蚀电流为0.146μA，膜层耐蚀性能最好。
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（编辑：温泽宇）