镁合金微弧氧化/导电复合涂层工艺研究

• 作 者: 张晓琳
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 镁合金 微弧氧化 化学镀镍 导电性

微弧氧化技术可以使镁合金表面形成陶瓷层,如果在陶瓷层表面再进行化学镀镍处理,不仅可使镁合金表面具有优良的耐蚀性,并且还可以达到导电的需要,从而扩大其应用范围。本实验利用自行研制的微弧氧化装置,研究了镁合金微弧氧化陶瓷层生长过程及变化规律。利用SEM和X射线衍射分析了陶瓷层的微观形貌和结构,研究表明微弧氧化膜层表面有许多微孔,由疏松层、致密层、过渡层组成,主要相为MgO、Mg、Mg₂SiO₄。极化曲线及Tafel斜率测试结果表明:在本实验范围内,厚度为10μm时,出现了各种因素的最佳配合,陶瓷层耐蚀性能优于5μm和20μm。工艺研究表明:根据微弧氧化膜层的特殊结构,采用低盐酸浓度的敏化、活化法进行前处理将达到较为理想的效果。优化得到的化学镀镍工艺配方为:碱式碳酸镍12g/L,次亚磷酸钠26g/L,柠檬酸5g/L,氟化氢铵20 g/L,硫脲1mg/L,pH（NH₃-H₂O调节）值为8,温度80±1℃。SEM观察表明不同微弧氧化膜层厚度上化学镀镍层的表面呈现不同的形貌,这主要是镀前基体的微观结构影响所致。谱线分析表明化学镀镍层与微弧氧化膜层起到了互锁的作用,其结合良好。热处理温度达到400℃时,可以大大提高镀层的显微硬度。点滴加速腐蚀实验结果表明,复合镀层较单一膜层有更好的耐蚀性。化学镀镍层的电阻率随着镀层厚度的增加而减小,在厚度达到10pm左右时,电阻率趋于定值。