黄铜表面等离子体电解氧化膜层的制备及性能分析

作者：关庆义; 孟建兵; 王帅柯; 董小娟; 李红梅; 于浩洋; 李丽

来源：材料工程, 2022, 1-14.

• 等离子体电解氧化
• 黄铜
• 氧化膜层
• 表面特征
• 耐蚀性能

为了提高黄铜的耐蚀性能，对其表面进行等离子体电解氧化，并分析Na_(2)SiO_(3)电解质浓度对氧化膜层性能的影响。调配以Na_(2)SiO_(3)~(.)9H_(2)O、NaOH为主要成分的电解液，设置正向电压520V、正向电流1.4A、脉冲频率2000Hz、正负占空比20%，对黄铜试件进行80 min的等离子体电解氧化。通过场发射扫描电子显微镜（SEM）、表面粗糙度测量仪、涡流测厚仪、能谱仪（EDS）、X-射线衍射仪（XRD）、百格刀附着力测试仪、电化学工作站（动电位极化曲线），研究Na_(2)SiO_(3)浓度对氧化膜层的微观形貌、厚度、粗糙度、化学组分、结合力及耐腐蚀性能的影响。膜层表面的化学组分是以金属氧化物和非晶二氧化硅的形式存在的Cu、Zn、O、Si等元素组成；随着Na_(2)SiO_(3)浓度的升高，膜层表面的微孔数量逐渐增多、孔洞尺寸和分布越来越均匀、膜层厚度先增大后减小、表面粗糙度值先减小后增大；然而过大的Na_(2)SiO_(3)浓度，等离子体电解氧化反应加剧，表面出现熔解现象，膜层质量不升反降。等离子体电解氧化能够有效提高黄铜的表面性能，当Na_(2)SiO_(3)浓度为8 g/L时，氧化膜层结合力和耐蚀性能最好，其自腐蚀电流密度与基体相比，下降了2个数量级。

• 单位
  山东理工大学