镁合金表面微弧氧化/自组装复合膜的耐蚀性能

摘要

目的提高镁合金基体的耐蚀性能。方法采用微弧氧化工艺对镁合金进行预处理,再通过自组装技术处理,在镁合金表面制备微弧氧化/十六烷基三甲氧基硅烷自组装复合膜层。通过SEM、EDS对复合膜的微观组织结构进行分析,并通过XPS、拉曼光谱分析了复合膜的表面成分,利用电化学阻抗谱、极化曲线、盐雾实验和浸泡实验检测了复合膜层的耐腐蚀性能。结果复合膜均匀覆盖在镁合金表面,且复合膜较为光滑,主要含有C、O、F、Si等元素。经过自组装处理后,膜层从亲水性转为疏水性,接触角达到145.07°。经电化学性能测试,复合膜的Rct值能达到2.242×106Ω·cm^(2),与微弧氧化膜相比,增大了2个数量级;此外,复合膜的腐蚀电流密度为1.314×10-8 A/cm^(2),与微弧氧化膜相比也降低了2个数量级,具有较好的耐腐蚀性。浸泡120 h后,复合膜的腐蚀电流密度仍有1.061×10^(-5) A/cm^(2),盐雾实验进行120 h也没有出现明显的腐蚀现象。结论自组装技术明显提高了镁合金基体的耐蚀性能,微弧氧化膜在一定程度上增强了自组装膜层对基材的粘附力。由于复合膜的疏水性使得水滴在膜层表面停留的时间减少,所以膜层的耐蚀性会随着疏水性增大而大大提高。