NH₄F浓度对镁合金表面微弧氧化制备氟化物膜层结构和性能的影响

作者：罗兰; 彭振军; 周健松; 梁军

来源：表面技术, 2023, 52(06): 70-79.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.06.007

• 镁合金
• 非水电解液
• 腐蚀防护

目的考察乙二醇-氟化铵电解液中氟化铵浓度对镁合金表面微弧氧化制备氟化物膜层结构和性能的影响,提高镁合金氟化物膜层的耐腐蚀性能。方法在含不同浓度NH4F的EG-NH4F电解液中,采用微弧氧化的方法制备氟化物膜层,NH4F质量浓度分别为40、60、80、100、120 g/L。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线能量色散谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）,对膜层表面微观形貌和成分组成进行分析,并通过电化学测试表征了膜层的腐蚀防护性能,通过盐雾试验评估了膜层长效防腐蚀行为,通过SEM和EDS表征了腐蚀形貌和腐蚀产物。结果在EG-NH4F中制备膜层的物相组成主要是MgF2。随着NH4F浓度的提高,微弧氧化的起弧电压与工作电压均逐渐减小,膜层中氟含量逐渐增加,膜层的孔径减小,孔数量分布更加均匀,膜层表面粗糙度降低。质量浓度为100 g/L NH4F的膜层自腐蚀电流密度(Jcorr)为2.226×10-7 A/cm2,较镁合金基材降低了1个数量级,极化电阻Rp增大到90.156kΩ·cm2,其阻抗模量|Z|f=0.01 Hz=8.55×10～5Ω·cm2,与镁合金基材的阻抗模量|Z|f=0.01 Hz=8.86×10～2Ω·cm2相比,提高了3个数量级。结论微弧氧化处理能够显著改善AZ31镁合金的腐蚀防护性能。NH4F浓度的增加有利于提高膜层的耐腐蚀性能,质量浓度为100 g/L NH4F的膜层耐腐蚀性能最优。

• 单位
  东莞理工学院; 中国科学院兰州化学物理研究所; 固体润滑国家重点实验室; 中国科学院大学