郭佳奇 郭二军 冯义成 王丽萍 姜文勇

摘 要：试验采用ZM6镁合金作为实验材料，微弧氧化电源采用恒压模式，通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、维氏硬度计和电化学工作站对微弧氧化膜层进行性能表征，研究ZM6镁合金在硅酸盐体系下电解液中不同浓度Na2WO4添加剂对ZM6镁合金微弧氧化膜层表面形貌、物相组成及耐蚀性的影响。试验结果表明：Na2WO4的添加可有效改善膜层的表面形貌及性能。随着Na2WO4浓度的增加，耐蚀性呈先升高后降低的趋势。当Na2WO4浓度为1g/L时，膜层质量和耐蚀性能达到最好;膜层物相主要由MgO，Mg2SiO4和少量WO3组成;自腐蚀电位为-1.482247V，腐蚀电流为0.146μA。

关键词：ZM6镁合金;微弧氧化;Na2WO4添加剂;耐蚀性

DOI：10.15938/j.jhust.2021.03.017

中图分类号： TG174.4

文献标志码： A

文章编号： 1007-2683（2021）03-0115-06

Effect of Na2WO4 Concentration on the Properties of Micro-arc

Oxidation Coating of ZM6 Magnesium Alloy

GUO Jia-qi， GUO Er-jun， FENG Yi-cheng， WANG Li-ping， JIANG Wen-yong

（School of Material Science and Engineering， Harbin University of Science and Technology， Harbin 150040， China）

Abstract：The test uses ZM6 magnesium alloy as the experimental material， the micro-arc oxidation power supply uses a constant pressure mode， and the performance of the micro-arc oxidation film layer is performed by a scanning electron microscope （SEM）， X-ray diffractometer （XRD）， Vickers hardness tester and electrochemical workstation. The effect of different concentration of Na2WO4 additive in silicic acid system on the surface morphology， phase composition and corrosion resistance of micro arc oxidation layer of ZM6 magnesium alloy was studied. The experimental results show that the addition of Na2WO4 can effectively improve the surface morphology and properties of the films. With the increase of Na2WO4 concentration， the corrosion resistance first increased and then decreased. When the Na2WO4 concentration is 1g/L， the film quality and corrosion resistance are the best; the film phase is mainly composed of MgO， Mg2SiO4 and a small amount of WO3; the self-corrosion potential is -1.482247V， and the corrosion current is 0.146μA.

Keywords： ZM6 magnesium alloy; micro arc oxidation; Na2WO4 additive; corrosion resistance

0 引 言

镁是继钢铁、铝之后的第三大金属工程材料[1-3]。镁合金因其良好的尺寸稳定性和电磁屏蔽性等优点，在汽车、航空航天、3C产品等领域有广泛应用[4-6]。但因镁及其合金化学性质较为活泼，长时间暴露在空气中极易氧化，表面生成疏松多孔的氧化膜[7-10]，从而限制了镁合金的应用范围。

为改善镁及其合金在耐蚀性能方面的缺点，扩大其应用范围并延长其使用寿命，所以出现许多镁合金表面改性技术。微弧氧化技术是Mg、Al等金属及其合金在电解液中产生火花放电而在合金表面原位自生的一种陶瓷膜的方法[11，12]，并且微弧氧化反应是一种多因素参与控制的反应过程，其中包含电参数和添加剂等因素都参与调控微弧氧化反应进行。在电解液中加入钨元素一方面可以提高电解液的离子浓度，另一方面可以在微弧氧化膜层中形成多种钨氧化物，从而提高膜层表面形貌质量和耐蚀性能[13-17]。……