Mg-Zn-Ca表面微弧氧化涂层的制备及耐蚀性能研究

摘要

目的提高Mg-Zn-Ca的耐腐蚀性能。方法在Na_(2)HPO_(4)、NaOH和C3H8O_(3)溶液中,采用微弧氧化(MAO)技术在Mg-Zn-Ca表面通过调节电参数中正向占空比的大小(20%、30%和40%)制备耐蚀性能涂层。利用XRD和SEM表征涂层的物相和形貌。采用光学显微镜测量涂层厚度。采用划痕仪测试涂层与基体的结合力。采用电化学工作站测试涂层的耐腐蚀性能。结果XRD结果表明,涂层物相主要为MgO、Mg_(3)(PO_(4))_(2)、ZnO和Zn_(3)(PO_(4))_(2)。随正向占空比的增加,当2θ角为32.4°、37.2°、43.1°、62.8°时,同一物相对应的衍射峰强度越来越低。SEM结果显示,随正占空比的增加,涂层孔径增大,表面颗粒状涂层产物直径变大。正占空比为20%时,涂层的致密性最好。划痕仪测试结果显示,正占空比为20%时,涂层与基体的结合强度最大,为61.70 MPa。涂层厚度测试表明,正占空比为40%时,涂层最厚,为15.89μm。电化学测试结果表明,正占空比为30%时,涂层的阻抗值最大(490.41Ω),腐蚀电位最高(–1.16 V),腐蚀电流较小(4.9×10–5 A/cm^(2))。Mg-Zn-Ca涂层材料在3.5%的NaCl溶液中的极化形式以电化学极化为主。结论采用微弧氧化方法在Mg-Zn-Ca表面制备了耐蚀涂层,当电参数中正向占空比由20%增加到30%时,涂层的耐蚀性能提高,但占空比继续增大到40%时会导致涂层孔径和孔隙率过大,材料的耐蚀性能反而降低。