【正文】 弧氧化的影響．長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)．2007，27(1)：9698[33] 杜克勤，寇瑾，嚴(yán)川偉．黑色微弧氧化陶瓷膜的制備及其性能研究．材料保護(hù)．2003，36(6)：2729[34] 熊仁杰，盛磊，楊生榮，等．添加劑對(duì)鋁合金微弧氧化陶瓷涂層結(jié)構(gòu)和耐磨性能的影響．兵器材料科學(xué)與工程．2002，2(3)：1719[35] 蔣百靈，趙仁兵，梁戈，等．鎢酸鈉對(duì)鋁合金微弧氧化陶瓷層形成過程及耐磨性的影響．材料導(dǎo)報(bào)．2006，29(9)：155157附錄A 英文文獻(xiàn)附錄B漢語翻譯微弧氧化涂層對(duì)6061Al合金的腐蝕性影響Nitin P. Wasekar, A. Jyothirmayi, L. Rama Krishna, and G. Sundararajan（2007年6月14日提交，2008年1月8日修改） 在目前的研究中,人們對(duì)微弧氧化涂層沉積在兩個(gè)不同的電流密度中6061Al合金的腐蝕行為影響進(jìn)行了研究。％氯化鈉進(jìn)行特別腐蝕、簡(jiǎn)單浸泡和極化測(cè)試，以評(píng)價(jià)微弧氧化涂層耐腐蝕性能 。涂層樣本的浸泡實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)長(zhǎng)（高達(dá)600小時(shí)）表明，和未涂層合金相比，體重幾乎沒有發(fā)生變化。從陽極極化曲線中可以看出，有涂層的合金大幅度降低了涂層試樣的腐蝕電流和正向的腐蝕電位。 電化學(xué)反應(yīng)所得的涂層也是可以稱為SS 316的硬陽極氧化膜 。結(jié)果表明，整體膜層的耐蝕性明顯優(yōu)于SS316和6061鋁合金的硬陽極氧化膜。關(guān)鍵詞：Al23涂層；耐腐蝕；硬質(zhì)陽極氧化；微弧氧化；極化1．引言 微弧氧化（MAO）是一個(gè)新興的環(huán)保型涂料技術(shù)，它可應(yīng)運(yùn)于如下金屬，如鋁，鋁，鎂，鈦以及它們的合金。陶瓷涂層沉積技術(shù)用微弧氧化技術(shù)呈現(xiàn)出較好的摩擦磨損性能。以往的研究微弧氧化涂料已大多致力于合成、分析，以及這些涂層摩擦學(xué)性能。對(duì)腐蝕有許多相關(guān)的研究?jī)H限于鎂和鈦的合金基體形成的微弧氧化涂層。但是，也存在鋁合金膜層腐蝕行為的研究也很少。Kuhn證明，改進(jìn)的耐腐蝕性微弧氧化涂層可與在鹽霧試驗(yàn)條件下的硬質(zhì)氧化涂層研究相比。Nieetal研究了250微米厚的微弧氧化沉積鍍層的耐蝕性能，㎡時(shí)，BS NaCl溶液中浸泡不同時(shí)間可達(dá)48小時(shí) 。雖然微弧氧化涂層孔隙率的存在是由閉塞透射電鏡證實(shí)，這并不響耐蝕性。最近Barik等研究調(diào)查還顯示，該鋁合金膜層（開封）的耐腐蝕性能沒有提高是因?yàn)榇嬖谕繉雍穸热毕?。因此，存在與鋁合金微弧氧化涂層沖突的水腐蝕數(shù)據(jù)。 研究已表明，電流密度對(duì)微弧氧化涂層對(duì)涂層沉積動(dòng)力學(xué)與發(fā)展發(fā)揮了重要作用。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了α氧化鋁涂層隨微弧氧化電流密度的增加而增加。迄今為止，電流密度對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的鋁合金微弧氧化涂層腐蝕行為的影響尚未被研究。Curran最近的研究發(fā)現(xiàn)，微弧氧化涂料特點(diǎn)是高達(dá)20％的表面孔隙率大大影響了涂層的耐蝕性能。在作者的實(shí)驗(yàn)室該膜層具有良好的致密摩擦學(xué)性能。然而，這些涂料的防腐性能需要研究，以確定為何要求除耐腐蝕耐磨涂層適合這些應(yīng)用。 在上面的觀點(diǎn)中，本研究的主要目的是評(píng)估在水溶液中的微弧氧化涂層方面整體成效抗腐蝕性能。對(duì)上述目標(biāo)，％的氯化鈉溶液中進(jìn)行腐蝕，微弧氧化涂層料已沉積在6061鋁合金表面。使用減少重量（浸泡）和動(dòng)電位極化技術(shù)，對(duì)耐腐蝕性能進(jìn)行了研究。此外，對(duì)6061鋁合金沉積以及SS316L材質(zhì)硬質(zhì)氧化涂層的比較，進(jìn)行微弧氧化腐蝕涂層的性能研究。2．詳細(xì)實(shí)驗(yàn)%Mg, % Si, % Cu, % Fe, % Mn, % Zn, %Ti，在最近的研究中，鋁合金被用作微弧氧化的常用基體材料。陶瓷膜層可在含有氫氧化鉀和硅酸鈉的堿性電解液中制備。一個(gè)70千伏安微弧氧化涂層沉積單元在作者的實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和建造是為了做涂料沉積實(shí)驗(yàn)。電解液是不斷散發(fā)的非導(dǎo)電材料制成的反應(yīng)室。在外部換熱器的作用下反應(yīng)溫度保持在1618℃。這些樣本將浸泡在電解液和穩(wěn)壓電源是專門供給的條件下實(shí)現(xiàn)涂層沉積。該設(shè)備的詳細(xì)描述和電波形見參考文獻(xiàn)11。直徑25毫米、厚5毫米的6061鋁合金涂層沉積工作在兩種不同的電流密度（㎡）下獲得。在此之前涂層沉積，在丙酮 溶液中進(jìn)行超聲波清洗。該涂層沉積時(shí)間做了調(diào)整，這樣一種方式，最終涂層厚度范圍為50 177。5μm。涂層沉積后的樣品被帶出了電解液并用自來水沖洗，該涂層沉積時(shí)間做了調(diào)整，這樣一種方式，最終涂層厚度范圍為50 177。5μm。涂層沉積后的樣品被帶出了電解液并用自來水沖洗，然后用熱空氣進(jìn)行干燥。除了對(duì)抗腐蝕性的研究，SS 316和硬陽極氧化膜（厚度50 177。 5微米）對(duì)6061鋁合金存入樣本也進(jìn)行了研究。 膜特征陶瓷層用X射線衍射（D8級(jí)，高級(jí)，布魯克，德國(guó)，丘卡輻射，布拉格，布倫頓幾何，40千伏，40毫安，）可以鑒定出不同的相成分。利用掃描電子顯微鏡（日立模型的S4300SE/氮，日本）研究了樣品表面成分，用創(chuàng)世紀(jì)能譜軟件進(jìn)行能量色散譜（EDS）的頻譜分析。 ％氯化鈉溶液1，24，48，168，600h和體重變化的測(cè)定都無涂層和涂層券另外，作為一個(gè)詳細(xì)研究了腐蝕性質(zhì)的函數(shù)浸泡期間，在對(duì)暴露于不同時(shí)期多達(dá)600小時(shí)的樣本的電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行了評(píng)估。這樣的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)，輸力強(qiáng)1260阻抗/增益相位分析儀Solartron的1287電化學(xué)界面用于生成電子。％的NaCl溶液中不同的時(shí)間（1600小時(shí)）。甲三電極電位模式采用了飽和甘汞參考電極（SCE）鉑電極作為計(jì)數(shù)器使用電極。偏振測(cè)試使用掃描速度為1mV/s的Corrware和Corrview軟件。該極化電阻值計(jì)算用斯特恩基爾里方程（23號(hào)）均衡器計(jì)算。其中Icorr是腐蝕電流密度（A/cm2的電流密度），banodic是陽極塔菲爾斜率（毫伏/10），bcathodic是陰極塔菲爾斜率（毫伏/10）。3．結(jié)果與討論 微弧氧化涂層表面的SEM照片如圖1（a）（c）所示。 圖1掃描圖片 （a） 典型的弧氧化膜的表面形貌（b） 排放的裂縫由于熱通道的壓力 (c)截面圖片在高倍率放大下觀察，涂層表面像一個(gè)煎餅結(jié)構(gòu)（）。隨著物質(zhì)流顯示到涂層表面在這些圓形渠道一直到周邊。6061鋁合金形成膜層的截面視圖 如圖1(c)。涂層與基體之間可以看見一個(gè)清晰的無裂縫界。㎡的試樣進(jìn)行X 射線衍射分析。很明顯，在兩個(gè)電流密度下αAl2O3和γAl2O3 都在形成的膜層主要階段存在。這一結(jié)果與早先的研究中取得的成果相同。 ％NaCl溶液中進(jìn)行試驗(yàn)，圖3所示微弧氧化涂層和6061鋁合金在不同時(shí)期的600小時(shí)（25天）浸泡結(jié)果。裸露鋁合金經(jīng)歷了大幅度的減少重量，浸泡后失重增加與浸泡時(shí)間呈線性關(guān)系。相反，MAO和6061鋁合金涂層（ A/cm2的電流密度）沒有表現(xiàn)出可衡量的重量損失（或增重），最多的時(shí)間為48小時(shí)。甚至超出此期間，遭受損失的重量由微弧氧化涂層鋁合金遠(yuǎn)高于裸露的合金。然而，，體重?fù)p失輕微降低。如果線性部分斜率虧損浸泡時(shí)間曲線被認(rèn)為是一個(gè)反思，％的氯化鈉溶液中， μg/。宏觀觀察。但是，利用高倍掃描電子顯微鏡觀察的在浸泡600h后的MAO涂層樣品揭示了在微觀點(diǎn)存在腐蝕發(fā)起點(diǎn)。％的NaCl溶液中的MAO涂層出現(xiàn)了浸泡腐蝕點(diǎn)。再仔細(xì)檢查腐蝕點(diǎn)周圍，發(fā)現(xiàn)了顆粒沉積。腐蝕產(chǎn)由EDS分析，它有元素鋁，澳，氯，鈉（圖4b）。圖4.(a)EDS譜圖（b）理論基礎(chǔ)與以前的工作數(shù)據(jù)相結(jié)合，它有可能的腐蝕產(chǎn)物主要是水軟鋁石（）。因此，可以斷定，MAO涂層不可以浸泡較長(zhǎng)時(shí)間，這樣會(huì)發(fā)生微觀腐蝕損傷。MAO涂層與6061合金在NaCl溶液中浸泡時(shí)期的極化曲線如圖5所示。MAO涂層和6061合金的腐蝕電位和腐蝕電流（Icorr）隨浸泡時(shí)間的變化由圖5和圖6所示。 圖5極化曲線圖圖6 （a）腐蝕電位 （b）腐蝕性能1．6061合金的腐蝕電位與比它更大的MAO涂層相比，合金6061浸泡時(shí)間高達(dá)168小時(shí)。然而，在600h的浸泡腐蝕后，MAO的涂層的腐蝕電位小于6061合金。這最可能是由于經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的浸泡時(shí)間，其中個(gè)別點(diǎn)電解質(zhì)已滲透涂層造成鋁合金基體腐蝕，電解液中含有氯離子解放了氫氧根離子，從而增加了電解液pH值的局部區(qū)域。眾所周知，增加腐蝕對(duì)潛在的更積極的增加作為觀測(cè)值實(shí)驗(yàn)。2．6061合金的MAO涂層的腐蝕電流是大大高于基體合金，浸泡時(shí)間達(dá)600小時(shí)。3． A/cm2下，幾乎相同的行為表現(xiàn)出關(guān)于對(duì)腐蝕電位變化和目前的浸泡時(shí)間都可以形成膜層。4在上述意見的基礎(chǔ)上，可以得出的結(jié)論是用MAO賦予實(shí)質(zhì)性的保護(hù)涂層做6061鋁合金，％NaCl溶液中腐蝕過的合金，至少可達(dá)到1600小時(shí)的浸泡時(shí)間。MAO涂層和6061鋁合金基體的極化測(cè)試結(jié)果為圖7；硬質(zhì)陽極氧化6061鋁，％氯化鈉溶液中浸泡1h。MAO涂層的腐蝕處理比基體鋁合金和鋁合金陽極氧化處理都很難。由于SS316合金，特別是被動(dòng)的氧化鉻層，基體以及MAO涂層和硬陽極氧化膜，形成腐蝕電位比鋁合金高。該腐蝕速率通常表示在條件的腐蝕按目前的計(jì)算1，斜率由圖7所示，比較見表1。表1表明表1電位極化測(cè)試結(jié)果MAO涂層具有耐腐蝕性，與目前的最低值基體合金比較，硬陽極氧化涂層，甚至不銹鋼合金316可能是由于對(duì)鋁形成的致密氧化鋁涂層的結(jié)果合金。相反，眾所周知的硬陽極氧化膜的厚度毛孔在同一個(gè)基體相對(duì)較薄的孔阻擋層，從而使這些涂層的腐蝕互動(dòng)媒體在相對(duì)較短的浸泡基板時(shí)期。另一方面，不銹鋼是眾所周知的時(shí)尚材料，由于它的鈍化，從而表現(xiàn)出比基體合金更積極的腐蝕電位。然而，在孔洞的存在使不銹鋼很容易形成破壞，導(dǎo)致非常高的腐蝕速率。最近研究的結(jié)論主要如下：1. ％的NaCl溶液浸泡試驗(yàn)下，微弧氧化涂層和基體合金的重量減少隨著浸泡時(shí)間的增加而增加。然而，㎡微弧氧化膜層的減少低于基體處理的1小時(shí)的71倍，低于基體處理的600小時(shí)的12倍。2. ％氯化鈉溶液中， A/c㎡㎡，600小時(shí)后沒有發(fā)現(xiàn)點(diǎn)腐蝕。3. 偏振測(cè)試表明，與基體合金相比較，％NaCl溶液中表現(xiàn)出較高的耐腐蝕性，腐蝕時(shí)間高達(dá)600h。4. 極化測(cè)試結(jié)果表明，％的NaCl溶液處理后比較，鋁合金基體的耐蝕性大大的增強(qiáng)了。