【摘 要】
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镁合金具有密度低、导电性能好以及优良电磁屏蔽等独特性能而被广泛应用在电子产品与航空航天设备上.但镁合金耐蚀性较差,需要对其进行表面防护.本文聚焦于采用磁控溅射技术在镁合金表面制备导电且耐蚀功能涂层以满足上述应用领域对镁合金应用的特殊要求.在AZ91D镁合金表面制备了铝、钛、锆、铪等四种金属涂层.X射线衍射分析结果显示上述金属涂层表现为多晶结构,均有最优生长取向.扫描电镜观测结果表明涂层表面结构致密
【机 构】
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厦门大学 化学化工学院,福建厦门 361005 厦门理工学院 材料科学与工程学院,福建厦门3610
【出 处】
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第十一届全国表面工程大会暨第八届全国青年表面工程学术会议
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镁合金具有密度低、导电性能好以及优良电磁屏蔽等独特性能而被广泛应用在电子产品与航空航天设备上.但镁合金耐蚀性较差,需要对其进行表面防护.本文聚焦于采用磁控溅射技术在镁合金表面制备导电且耐蚀功能涂层以满足上述应用领域对镁合金应用的特殊要求.在AZ91D镁合金表面制备了铝、钛、锆、铪等四种金属涂层.X射线衍射分析结果显示上述金属涂层表现为多晶结构,均有最优生长取向.扫描电镜观测结果表明涂层表面结构致密,无明显空洞或裂纹,截面结构显示金属涂层均表现出典型的柱状结构并且存在液滴状缺陷.采用电化学腐蚀测试与中性盐雾试验两种腐蚀测试方法检测涂层对镁合金的短期与长期保护作用,并从热力学、动力学方面对涂层的防护机理进行讨论分析.腐蚀测试结果表明,金属铪涂层对镁合金具有良好的保护作用,腐蚀电流密度为0.825μA/cm2,保护效率达到99.49％.24小时盐雾测试结果表明,涂覆金属铪涂层的镁合金仅发生少量点蚀,而涂覆其他金属涂层的镁合金则完全腐蚀并且比空白镁合金更加严重.通过对金属涂层开路电位、极化曲线、交流阻抗等电化学参数及腐蚀发生后产物分析,得出如下结论：热力学上,金属涂层对镁合金的保护效率与其电偶效应成反比,铪与镁合金电偶效应弱,不易引发电偶腐蚀；动力学上,铪涂层具有与镁合金结合力强、结构致密、本身耐蚀等优点,因此在腐蚀发生后没有出现大面积剥落.进一步对涂覆铪涂层的镁合金进行失效分析发现,由溅射过程中产生的液滴状缺陷是诱发涂层最终失效的主要原因,如何避免或减少涂层此类缺陷成为提升铪涂层在镁合金上应用的关键.
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