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水热反应温度对LA103Z 镁锂合金表面MAO/LDH 复合膜层微观组织及耐蚀性的影响

2021-06-05张菊梅段鑫王凯张阳蔡辉

表面技术 2021年5期

张菊梅,段鑫,王凯,张阳,蔡辉

(西安科技大学 材料科学与工程学院,西安 710054)

镁锂合金是最轻的合金,密度在1.35~1.65 g/cm3,具有比强度高、弹性模量低、降噪减震性能好、电磁屏蔽性能优越、导热性好等特点,同时还有良好的切削加工性能[1-3]。镁锂合金优异的综合性能使其成为航天航空、兵器工业、汽车、3C 产业、医疗产品等领域的理想结构材料之一[4-6]。然而,镁锂合金组成元素的化学性质活泼,耐腐蚀性能极差[7-9],这严重限制了其发展和应用。在诸多表面防护措施中,微弧氧化技术优势突出,且制备的MAO 膜层综合性能优异[10-11],但MAO 膜层表面存在许多孔隙和微裂纹,防腐能力无法得到进一步提升[12]。

研究发现,在MAO 陶瓷层表面制备一层其他薄膜,可以达到封堵微弧氧化孔洞的目的,能有效提高单层MAO 陶瓷层的耐腐蚀性能。目前,国内外对于微弧氧化膜封孔处理的报道很多。Sun 等[13]利用溶胶-凝胶法在LA141 合金的微弧氧化陶瓷层表面制备了一层溶胶-凝胶涂层;Zhang 等[14]利用硬脂酸(SA)对Mg-1Li-1Ca 镁合金的微弧氧化涂层进行修饰,制备了超疏水表面。这两种涂层均可将MAO 膜层的孔洞和微裂纹完全封闭,防护作用较好,但在制备过程中,涂层容易发生开裂,故耐腐蚀性能提升有限。Zeng等[15]通过浸涂、冷冻干燥的方法在Mg-1Li-1Ca 微弧氧化层表面制得了聚乳酸(PLA)膜层,具有一定的防护效果,但是PLA 膜层容易降解,难以长期防护。Zhang 等[16-17]分别在AZ31 镁合金微弧氧化膜和阳极氧化膜表面制备了LDH 膜层,研究了其受MAO 膜层特性的影响,以及对阳极氧化和微弧氧化膜层耐蚀性的提升作用,取得的成果显著。……

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