西安工业大学杨巍教授团队：脉冲频率对镁锂合金黑色微弧氧化膜层耐磨与抗腐蚀性能的影响

2024-11-11 15:09:58 作者：表面云社区来源：表面云社区分享至：

背景与意义：

为探究脉冲频率对镁锂合金黑色微弧氧化膜层的色度及其在海洋环境的耐磨性能和抗腐蚀性能的影响，西安工业大学杨巍教授团队复合添加Cu₂P₂O₇和CoSO₄2种着色盐，并调控脉冲频率在镁锂合金表面制备了黑色微弧氧化膜层。由于脉冲频率的增加，Co元素在膜层中含量占比逐步增加、而Cu元素含量占比逐步减少，膜层由红棕色转变为黑色，黑度值最小可达24.95；频率为1000 Hz时，摩擦因数仅为0.13，磨痕宽度为206.52 μm，耐磨性能显著提升，且腐蚀增重最少，仅为0.5 mg/cm²。阻抗提升了1个数量级。调控脉冲频率可影响微弧氧化过程中的弧光放电现象，增大脉冲频率可增大膜层黑度；其结构更加致密，从而提升了膜层耐磨性能及抗腐蚀性能。

关键词：镁锂合金；微弧氧化；黑色；海洋环境；耐磨性；耐蚀性

图文导读：

结语及展望：

1）随着脉冲频率的增大，膜层中Cu元素含量逐渐减少，Co元素含量逐渐增大，其黑度值可达24.95，膜层表面微孔及微裂纹数量减少，形成CuO和Co₃O₄是膜层呈黑色的主要原因。

2）调控脉冲频率可有效改善膜层在海洋环境的耐磨性能。1000 Hz时膜层摩擦因数较小为0.15，磨痕宽度最窄为293.05 μm，表现出良好的耐磨性能。

3）由浸泡实验可知，频率1000 Hz时黑色MAO膜层腐蚀后表面完整且腐蚀产物最少，可有效延缓LA103Z镁锂合金被海洋环境局部腐蚀，为其在海洋环境中提供了168 h的腐蚀防护作用。电化学实验表明，随脉冲频率增加至1000 Hz时膜层腐蚀电流密度最小，仅为9.885×10⁻⁷A/cm²，阻抗较200 Hz时增大了9倍。

文章信息：

该文章发表在《表面技术》第53卷第18期。

引文格式：饶模松, 杨巍, 魏明珠, 等. 脉冲频率对镁锂合金黑色微弧氧化膜层耐磨与抗腐蚀性能的影响[J]. 表面技术, 2024, 53(18):

116-125.

RAO Mosong, YANG Wei, WEI Mingzhu, et al. Effect of Pulse Frequency on the Wear and Corrosion Resistance of Black Micro Arc Oxidation Coatings on Magnesium Lithium Alloy in Marine Environment[J]. Surface Technology, 2024, 53(18): 116-125.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2024.18.009

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