摘 要

本次论文运用实验室提供的双电极脉冲电源微弧氧化设备对AZ91D镁合金进行了微弧氧化技术处理。实验中的电源电压恒定控制下，其他参数不改变的情况下，通过改变时间对微弧氧化处理后膜层外表形貌、膜层厚度以及耐腐蚀性能的影响进行了一系列的研究。研究表明：

（1）AZ91D镁合金的微弧氧化膜氧化得越久膜层久越厚。成膜速度由快及慢。

（2）微弧氧化处理时间比较短的时候，得到的氧化膜外表光洁平整，孔洞直径比较小，数目较多，致密性较高。这次实验中，微弧氧化处理时间为15min时的样品表面形貌为最佳，孔分布比较均匀、大小适中，形貌比较美观。

（3）微弧氧化膜氧化的时间越久，它的耐蚀性能越好。但是，实验时间达到一定界限以后，耐腐蚀性能却会有所下降。这次实验中，微弧氧化处理时间为20min的样品耐腐蚀性能为最佳。

关键词：镁合金 微弧氧化 微观结构 耐蚀性能

Corrosion resistance of AZ91D magnesium alloy by MAO

Abstract

In this paper, AZ91D magnesium alloy was subjected to micro-arc oxidation experiment by using bipolar pulse power. In the experiment, the power supply voltage is under constant controlled and the other parameters do not change to reserach the relationship between micro-arc oxidation time and film thickness, morphology and corrosion resistance. Result shows that:

1) ) The thickness of MAO film became thicker with the prolonging of treatment time.And the film growth is gradually slowing down.

2)When the MAO processing time is shorter, the oxide film appearance bright and clean level off, the hole diameter is small, the number is more, high density. When the MAO treatment time is too long, the film surface becomes rough. In this experiment, MAO processing time for 15 min at the time of the sample surface morphology is the best, and the whole distributing of the porous is even and more beautiful.

3) The longer the oxidation time of the micro-arc oxidation film, the better the corrosion resistance. With the increase of MAO technology processing time, the corrosion resistance of samples starts improving. But, after the experimental time reaches a certain limit, corrosion resistance would have fallen. In this experiment, MAO processing time for the 20min corrosion resistance is the best.

Key Words: AZ91D; MAO; Microstructure; corrosion resistance

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 镁合金概述 1

1.2 微弧氧化技术介绍 2

1.2.1微弧氧化技术的原理 2

1.2.2微弧氧化技术的技术组成 3

1.2.3微弧氧化技术的应用 5

1.3镁合金的实验背景 5

1.4本文的研究内容 6

第二章 实验方法及实验方案 6

2.1 实验原料及化学试剂 7

2.1.1 实验原料 7

2.1.2 化学药物 7

2.2 实验仪器 7

2.3 实验步骤 9

2.4 微弧氧化膜层的检测方法 10

2.4.1 膜厚的测试 10

2.4.2 电化学测试 10

2.4.3 膜层表面形貌观察 11

第三章 实验结果与讨论 12

3.1 微弧氧化AZ91D镁合金表面形貌分析 12

3.2 AZ91D镁合金微弧氧化膜厚度 13

3.3 AZ91D镁合金微弧氧化的开路电位曲线分析 15

3.4 AZ91D镁合金微弧氧化后的极化曲线分析 16

第四章 结论与展望 18

4.1 实验结论 18

4.2 展望 18

参考文献 20

致谢 22

第一章 绪论

1.1 镁合金概述

镁在体积一定的情况下，镁的重量只有铝的2/3，并且只有锌的1/4。目前已知的15种矿物中镁的化合物品种有200多种，这其中碳酸盐类化合物有：菱镁矿(MgCO₃)、白云石(MgCO₃・CaCO₃)；氯化物盐类有:光卤石(KCl・Mg₂Cl₂・6H₂O)等，其中又以白云石分布最为广泛。

我国的镁矿产丰富，储藏总量大约31.45亿吨，目前已经是世界上纯镁出口的第一大国。镁合金拥有极大的市场价值，有绿色材料之称 ^[1]。

镁的密度非常低， 密度越低的金属它的重量也就越轻，一般来说，金属材料制造的器件由于需要非常便捷的运输方式，所以密度非常低是镁的一大优势，它能够让运输成本降低，有利于经济的节约。

镁合金材料在大约几十年以前并不为人们所熟知^[2]，并且世界各国的研究机构并不能很好的冶炼镁合金，制造镁合金材料的技术部成熟，收益与风险并不成正比。因此，各国的研究者都在加紧研究镁合金的冶炼技术，努力完善技术不足，推动镁合金更广泛的在工业及其他领域使用^[3]。甚至十几年前我国的科研部门将镁合金的一系列技术列为科技类的难关，专门组织学者进行系统的攻关^[4]。

镁的生产加工利用涉及到了非常广阔的领域，比如现在的很多电子产品也在大量使用镁合金制造的零部件。世界上很多国家都在进口镁金属，而在中国进口镁金属的占到了世界上的绝大部分，可以说，镁金属也为中国的贸易进出口做出了很大的贡献。现如今，镁合金产品也在我们的生活中十分常见，镁合金产品的质量和性能都使人们的生产生活变的更加便利^[5]。

1.2 微弧氧化技术介绍

1.2.1微弧氧化技术的原理

上个世纪90年代中期，国内进行微弧氧化研究工作的先驱薛文斌^[6]、邓志威等人^[7]，钻研了铝合金的微弧氧化陶瓷膜。二十一世纪初期开始，国内涌现出了蒋百灵^[8]等一批优秀工作者对微弧氧化技术进行了更加深入的研究。

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