内容发布更新时间 : 2024/5/1 3:39:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
5083铝合金微弧氧化膜的制备及腐蚀特性
刘晓龙 1, 2 鲁 亮 1, 2 邹志锋 1, 2 薛文斌 1, 2 杜建成 1, 2 吴晓玲 1, 2
(1. 北京师范大学核科学与技术学院 , 射线束技术与材料改性教育部重点实验室 ; 2.
北京市辐射中心 摘 要 以硅酸盐溶液为电解液 , 测量了 5083铝合金微弧氧化膜的生长曲线 。 分析了氧化膜的结构 、 成分和相组成 , 并通 过盐雾腐蚀试验 、 动电位极化曲线和电化学阻抗谱 (E I S 测量 , 评估 了 微 弧 氧 化 表 面 处 理 前 后 试 样 的 腐 蚀 特 性 。 微 弧 氧 化 初期 , 电流密度快速下降 , 膜层主要是向外生长 , 膜层粗糙度快速增加 。 氧化 30m i n 后电流密度逐渐降低 , 膜层逐渐变为向 内生长为主 。 5083铝合金微弧氧化膜由 γ-A l 2O 3和少量莫来石相 (3A l 2O 3·2S i O 2 组成 , 莫来石主要分布在膜外层中 。 微 弧氧化表面处理的 5083铝合金腐蚀电流密度减小 2个数量级 , 电化学阻抗模值 |Z |增 加 , 耐 腐 蚀 性 能 得 到 了 显 著 的 改 善 。 此外 , 由 E I S 图谱证实 , 内层膜致密性对微弧氧化膜耐蚀性起决定作用 。 关键词 微弧氧化 ; 5083铝合金 ;
生长曲线 ; 腐蚀 ; 电化学阻抗谱 中图分类号 T G 146. 21; T G 174. 4 文献标志码 A 文章编号 1001-2249(2013 01-0085-05
P r e p
a r a t i o n a n d C o r r o s i o n B e h a v i o r s o f M i c r o -a r c O x i d a t i o n C e r a m i c C o a t i n g
o n 5083A l u m i n u m A l l o y L i u X i a o l o n g 1, 2, L u L i a n g 1, 2, Z o u Z h i f e n g 1, 2, X u e W e n b i n 1, 2, D u J i a n c h e n g 1, 2, W u X i a o l i n g
1, 2
(1. K e y L a b o r a t o r y o f B e a m T e c h n o l o g y a n d M a t e r i a l s M o d i f i c a t i o n o f M i n i s t r y
o f E d u c a t i o n , C o l l e g e o f N u c l e a r S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , B e i j i n g N o r m a l U n i v e r s i t y ; 2. B e i j i n g
R a d i a t i o n C e n t e r A b s t r a c t :A c e r a m i c c o a t i n g o n 5083a l u m i n u m a l l o y w a s p r e p a r e d b y m i c r o -a r c o x i d a t i o n (MA O i n s i l i -c a t e s o l u t i o n , a n d t h e g r o w t h c u r v e o f t h e c o a t i n g w a s d r a w n . T h e m o r p h o l o g y , c o m p o s i t i o n a n d p h a s e c o n s t i t u e n t o f t h e MA O c o a t i n g w e r e a n a l y z e d . T h e c o r r o s i o n p r o p e r t i e s o f 5083a l u m i n u m a l l o y
s a m p l e b e f o r e a n d a f t e r t h e MA O s u r f a c e t r e a t m e n t w e r e e v a l u a t e d b y s a l t s p r a y c o r r o s i o n t e s t , p o t e n t i o d y n a m i c p
o l a r i z a t i o n c u r v e s a n d e l e c t r o c h e m i c a l i m p e d a n c e s p e c t r o s c o p y (E I S . I n t h e i n i t i a l s t a g e , t h e c u r r e n t d e n s i t y i s d r o p p e d r a p i d l y a n d t h e c o a t i n g i s g r o w n m a i n l y t o w a r d s t h e o u t e r s u r f a c e , a n d t h e s u r f a c e r o u g h n e s s o f t h e c o a t i n g i s i n c r e a s e d r a p i d l y . M o r e t h a n 30m i n , t h e c u r r e n t d e n s i t y i s d e c r e a s e d s l o w l y a n d t h e c o a t i n g i s g r o w n g r a d u a l l y t o w a r d s t h e i n n e r l a y e r o f c o a t i n g . T h e MA O c o a t i n g o n 5083a l u m i -n u m a l l o y c o n s i s t s o f γ-A l 2O 3a n d a s m a l l a m o u n t o f m u l l i t e (3A 2O 3·2S i O 2 p h a s e s , a n d t h e m u l l i t e m a i n l y a p p e a r s i n t h e o u t e r l a y e r o f c o a t i n g .M o r e o v e r , b y
m i c r o a r c o x i d a t i o n s u r f a c e t r e a t m e n t , t h e c o r r o s i o n c u r r e n t d e n s i t y o f 5083a l u m i n u m a l l o y i s d e c r e a s e d b y a b o u t t w o o r d e r d e g r e e o f m a g n i t u d e , a n d i t s e l e c t r o c h e m i c a l i m p e d a n c e m o d u l u s |Z |i s o b v i o u s l y i n c r e a s e d , i m p r o v i n g s i g n i f i c a n t l y
t h e c o r r o -s i o n r e s i s t a n c e o f c o a t e d 5083a l l o y . I n a d d i t i o n , t h e f i t t i n g a n a l y s i s o f E I S s h o w s t h a t t h e c o r r o s i o n r e -s i s t a n c e o f t h e MA O c o a t i n g i s c o n t r o l l e d b y
t h e c o m p a c t n e s s o f i n n e r l a y e r . K e y W o r d s :M i c r o a r c O x i d a t i o n , 5083A l u m i n u m A l l o y , G r o w t h C u r v e , C o r r o s i o n , E l e c t r o c h e m i c a l I m -p e d a n c e S p e c t r o s c o p y
收稿日期 :2012-06-04; 修改稿收到日期 :2012-06-
28基金项目 :国家自然科学基金资助项目 (51071031 ; 北京市自然科学基金资助项目 (2102018, 2122017
; 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目 第一作者简介 :刘晓龙 , 男 , 1988年出生 , 硕士研究生 , 北京师范大学核科学与技术学院 , 北京 (100875 , 电话 :010-62207222, E -m a i l :l i u x i a o l o n g g
o @163. c o m
通信作者 :薛文斌 , 男 , 1968年出生 , 教授 , 北京师范大学核科学与技术学院 , 北京 (100875 , 电话 :010-62207222, E -m a i l :x u e w b @b
n u . e d u . c n 5083铝合金 (A l -M g
-M n 具有较高强度 、 较好的可 焊性和抗腐蚀性能 , 广泛应用于舰艇 、 船舶 、 飞机和汽车