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纯镁表面等离子体电解渗硼与微弧氧化复合膜的制备及耐蚀性 被引量：3
1
作者 孙乐 马颖 +2 位作者 李奇辉 王晟 王占营 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期64-76,共13页
目的在纯镁表面制备新型复合膜,以提高其耐蚀性。方法先在硼砂系电解液中对纯镁进行等离子体电解渗硼(PEB)处理,预制表面改性层,然后在硅酸盐系电解液中对其进行微弧氧化(MAO)处理,从而获得PEB+MAO新型复合膜。分别使用扫描电子显微镜(S... 目的在纯镁表面制备新型复合膜,以提高其耐蚀性。方法先在硼砂系电解液中对纯镁进行等离子体电解渗硼(PEB)处理,预制表面改性层,然后在硅酸盐系电解液中对其进行微弧氧化(MAO)处理,从而获得PEB+MAO新型复合膜。分别使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析膜层的微观结构、元素分布及物相组成,膜层的耐蚀性则通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)来表征。结果纯镁的等离子体电解渗硼过程经历了电离、置换、吸附和扩散四个阶段,获得的PEB表面改性层由氧化层和扩散层组成。在PEB+MAO复合膜的生长过程中,膜层在其厚度方向存在重叠的现象,而不是逐层的简单堆积。等离子体电解渗透时,硼元素渗入后所形成的渗层区域降低了纯镁基体表面的化学活性,改善了其微观组织结构,进而使PEB+MAO复合膜的腐蚀电流密度较基体、单一PEB改性层和单一微弧氧化膜层分别降低了3、2、1个数量级。同时,EIS研究也表明,PEB+MAO复合膜可以提供相对较长时间的抗蚀保护。另外,分析了PEB表面改性层的生成机理以及PEB+MAO复合膜的形成过程,并建立了物理模型。结论 PEB预处理会显著影响PEB+MAO复合膜的厚度、致密性及成分,继而明显提高纯镁的耐蚀性。该新型的复合膜制备方法有望进一步推广到镁合金上,以提高其耐蚀性和承载能力。 展开更多
关键词 镁 等离子体电解渗硼 微弧氧化 表面改性 复合膜 耐蚀性
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纯镁表面等离子体电解渗硼改性层的制备及性能 被引量：2
2
作者 孙乐 马颖 +2 位作者 李奇辉 王晟 王占营 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期88-97,共10页
在硼砂体系电解液中对纯镁进行等离子体电解渗硼(PEB),以提高其硬度、耐磨性和耐蚀性。用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别对PEB表面改性层的微观结构、元素分布和物相组成进行研究,并用显微硬度计与摩擦磨损试验机对... 在硼砂体系电解液中对纯镁进行等离子体电解渗硼(PEB),以提高其硬度、耐磨性和耐蚀性。用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别对PEB表面改性层的微观结构、元素分布和物相组成进行研究,并用显微硬度计与摩擦磨损试验机对PEB表面改性层的硬度和耐磨性进行表征,同时用动电位极化曲线及电化学阻抗谱(EIS)来评估PEB表面改性层的耐蚀性。另外,还分析PEB表面改性层的生成机理,并建立物理模型。结果表明,PEB表面改性层由氧化层和扩散层组成,且在PEB表面改性层中检测到MgB_(2)新物相。PEB表面改性层的最大硬度约为480HV,是基体硬度的近16倍;摩擦因数仅为0.11,比基体减小了70.27%,磨损率为1.62×10^(-9)m^(3)/(N·m),比基体减小1个数量级;腐蚀电流密度比基体减小1个数量级,容抗弧半径和阻抗模值均比基体大,即纯镁经等离子体电解渗硼处理后,硬度、耐磨性和耐蚀性均得到提高。 展开更多
关键词 镁 等离子体电解渗硼 表面改性 微硬度 耐磨性 耐蚀性
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