李 杨 ,张念武 ,徐惠忠 ,邱剑勋 ,赵相金,王 硕

(1.烟台大学环境与材料工程学院,山东 烟台 264005;2.中国船级社秦皇岛分社,河北 秦皇岛 066002)

铝合金因密度低、比强度高、塑性好等优点,在航空、航天、机械制造等行业中已得到大量应用[1-3]．在暴露的大气中,铝合金表面能够自然氧化形成保护膜层,具有良好的耐大气腐蚀性能．然而,这种氧化膜较薄,一般仅为2 nm且呈现多孔结构,在海水或海洋环境条件下,氯离子易穿透氧化膜造成点腐蚀[4]．为克服铝合金耐点蚀性能差的问题,扩大铝合金应用范围,延长零部件使用寿命,表面处理技术成为铝合金实际应用中不可缺少的一环．表面处理技术可用于制备具有较高的熔点、硬度和化学稳定性的氧化物和氮化物膜层,用作铝合金材料的防护膜层[5-7]．

最初的热氧化技术能够在铝表面制备比天然氧化膜更厚的保护层,一定程度提高了铝合金在海洋环境下的耐点蚀性能,但其氧化速度慢、效率低,在工业中应用较少．其他表面处理方法如阳极氧化、化学氧化、微弧氧化等虽有较广泛应用[8-10],但是这些技术制备的氧化膜缺陷较多,对环境污染较大．随着社会的发展,对铝合金质量和环保节能的要求越来越高,离子渗氮、离子渗氧以及离子注入等辉光放电为核心的方法也有许多研究[11]．如台湾的Fu-Hsing Li等[12]用13.6 MHz的射频离子装置,氧化2 h能够在铝表面制备厚度约60 nm的结晶氧化铝层．德国的Raveh等[13]利用微波离子氧化技术制备了20 nm厚无定形……