超高频脉冲电流作用下纳米Al2O3颗粒对Mg-Gd-Y-Zr合金微弧氧化涂层的影响

摘要：

目的 进一步提高 Mg-Gd-Y-Zr 合金微弧氧化涂层的耐腐蚀性能.方法 采用超高频微弧氧化技术在含有 Al2O3 纳米颗粒的溶液中制备了微弧氧化涂层.利用扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)和 X 射线衍射仪(XRD)对微弧氧化涂层的表面形貌、截面形貌、成分和晶体结构进行分析.利用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测试了涂层的耐腐蚀性能.结果 频率由 0.5 kHz提升至 20 kHz后,涂层表面放电孔洞面积由 0.07～24.4 μm2 降低至 0.08～6.3 μm2,涂层的孔隙率由 6.47％减小至 3.35％.Al2O3 纳米颗粒的添加使超高频涂层表面形成大量自封闭孔洞结构,进而进一步降低了涂层表面的孔径面积(0.1～4.63 μm2)和孔隙率(0.97％).极化试验表明,提高频率至 20 kHz,涂层的自腐蚀电流密度由 4.7×10-6 A/cm2降低至 4.7×10-7 A/cm2,添加 Al2O3 纳米颗粒,涂层的自腐蚀电流密度进一步降低至 1.7×10-7 A/cm2,表明其耐蚀性能显著提高.阻抗谱显示,20 kHz-Al涂层具有最大的阻抗,说明该工艺可有效提高微弧氧化涂层的耐蚀性能.结论 超高频可有效降低放电孔洞尺寸,提高微弧氧化涂层的致密性,改善涂层的耐腐蚀性能.超高频与Al2O3 纳米粒子的协同作用使涂层表面形成自封闭孔洞结构,进一步提高微弧氧化涂层的致密性和耐腐蚀性能.

关键词：镁合金、微弧氧化、超高频、Al2O3纳米颗粒、电化学、耐腐蚀性能

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分类号：TG172(金属学与热处理)

资助基金：河南省重点研发与推广专项;浙江省科技计划项目;山西省关键核心技术;共性技术研发攻关专项项目

在线出版日期：2023-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：41-50