AZ91镁合金化学转化膜的制备及耐蚀性能的研究

AZ91D镁合金磷酸盐转化膜的制备及性能高阳;代明江;向兴华;韦春贝;侯惠君【摘要】提出了一种压铸镁合金AZ91D表面磷酸盐化学转化工艺,其配方及操作条件为:磷酸8mL/L,氧化锌3 g/L,酒石酸3 g/L,氨水4 g/L,硝酸钠3 g/L,氟化钠1 g/L,温度25～30℃,时间5min.研究了该无铬转化膜的表面和截面形貌,化学成分,物相组成,结合力,孔隙率和耐蚀性.结果表明:磷酸盐转化膜主要由Mg、Zn、Al12Mg17和Zn3(PO4)2·4H2O组成,结合力均＞8分,孔隙率由封孔前的27.91%降为封孔后的6.98%,耐中性盐雾时间均可达到24 h.电化学实验结果显示,转化膜的腐蚀电位比基体提高了64 mV,封孔处理后腐蚀电位提高了122 mV,腐蚀电流密度均降低了两个数量级.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2010(029)010【总页数】5页(P32-36)【关键词】镁合金;磷酸盐转化膜;封孔处理;耐蚀性;电化学【作者】高阳;代明江;向兴华;韦春贝;侯惠君【作者单位】华南理工大学材料科学与工程学院,广东,广州,510640;广州有色金属研究院材料表面研究所,广东,广州,510651;广州有色金属研究院材料表面研究所,广东,广州,510651;华南理工大学材料科学与工程学院,广东,广州,510640;广州有色金属研究院材料表面研究所,广东,广州,510651;广州有色金属研究院材料表面研究所,广东,广州,510651【正文语种】中文【中图分类】TG178镁合金有优越的性能，如比强度、比刚度很高，阻尼容量好，减震性能好，还能防电磁屏蔽，被广泛应用在航空、交通、军事、3C产品等领域。

但它的耐蚀性比较差，化学性质十分活泼，这在一定程度上制约了镁合金应用领域的拓展[1-2]。

为了改善其耐蚀性能，许多镁合金表面的防护方法相继被开发出来，比如金属覆层、化学转化、阳极氧化、微弧氧化、气相沉积以及有机涂层等[3]。

DOI: 10.19289/j.1004-227x.2020.23.008 AZ91D镁合金无铬化学转化膜的性能王向荣（上海市普陀区绥德路789号，上海200331）摘要：采用由钛盐、无机酸和有机酸组成的溶液，在AZ91D镁合金表面制备了无铬化学转化膜。

用附带能谱仪的扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪研究了转化膜的形貌和成分，通过极化曲线和盐雾试验评定转化膜的耐蚀性，采用划格试验检测转化膜的结合力，考察了不同pH的化学转化溶液在0 °C和40 °C条件下的稳定性。

结果表明，所得到的灰白色化学转化膜主要成分为铝、镁和钛，其耐蚀性和结合力良好，最佳的pH范围是5.5 ~ 6.5。

关键词：铸造镁合金；无铬化学转化膜；耐蚀性；结合力中图分类号：TG178 文献标志码：A 文章编号：1004 – 227X (2020) 23 – 1643 – 05 Properties of chromium-free conversion coating on AZ91D magnesium alloy // WANG XiangrongAbstract: A chromium-free chemical conversion coating was prepared on the surface of AZ91D magnesium alloy in a solution composed of titanium salt, inorganic acid, and organic acid. The morphology and composition of the conversion coating were studied by scanning electron microscope (SEM) with energy-dispersive spectrometer (EDS) and X-ray photoelectron microscope. The corrosion resistance of the conversion coating was evaluated by polarization curve measurement and salt spray tests. The adhesion strength of the conversion coating was examined by cross-cut test. The stability of the chemical conversion solution with different pHs at 0 °C and 40 °C was investigated. The results showed that the main elements of the gray-white chemical conversion coating are Al, Mg, and Ti. The corrosion resistance and adhesion strength of the coating are good. The optimal pH range of the chemical conversion solution is 5.5 to 6.5.Keywords: die-cast magnesium alloy; chromium-free chemical conversion coating; corrosion resistance; adhesion Author’s address: No.789 Suide Road, Putuo District, Shanghai 200331, China由于镁在地球上的含量丰富，而且镁在工程金属中最显著的特点是质量轻，还具有比强度高、比刚度高、减震性能好、抗辐射能力强等一系列优点，因此开发利用镁合金产品是当今世界发展的潮流。

AZ91D镁合金表面钼-钛-锰导电膜化学转化工艺及其性能研究易爱华;祝闻;雷华;黄智泉;王政;董家仁【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2024(43)3【摘要】[目的]对镁合金进行表面处理可获得兼具导电性和耐蚀性的膜层,进而满足电子通信领域的使用要求。

[方法]采用以(NH_(4))_(2)MoO_(4)、H_(2)TiF_(6)和KMnO_(4)为主成分的溶液,在AZ91D镁合金表面通过化学转化技术制备了钼−钛−锰(用MTM表示)导电膜。

研究了前处理工艺和化学转化液的KMnO_(4)质量浓度对MTM膜层外观、形貌、组成、耐蚀性和导电性的影响。

[结果]对AZ91D 镁合金进行打磨、碱洗、酸洗、表调等前处理后在含4.2 g/L KMnO_(4)的转化液中处理所得的MTM膜层表面拥有最大面积分数的β相导电斑点,耐蚀性较好,导电性最佳(禁带宽度和接触电阻分别为2.556 eV和0.428Ω/in^(2))。

[结论]本工艺制备的MTM膜层耐蚀性和导电性良好,在电子通信领域具有很好的应用前景。

【总页数】9页(P55-63)【作者】易爱华;祝闻;雷华;黄智泉;王政;董家仁【作者单位】广州城市职业学院;东莞理工学院材料科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】TQ153.6【相关文献】1.AZ91D镁合金表面锰酸盐化学转化膜的研究2.铝材表面制备钼锰钛系化学转化膜的影响因素分析3.铝材表面制备钼锰钛系化学转化膜的研究4.AZ91D镁合金表面铈转化膜成膜工艺及其耐腐蚀性的研究5.AZ91D镁合金锰系磷酸盐转化膜的研究:磷化液各组分及含量对耐蚀性能的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

稀土元素Ce、Nd对AZ91镁合金腐蚀性能的影响及腐蚀机理研究的开题报告题目：稀土元素Ce、Nd对AZ91镁合金腐蚀性能的影响及腐蚀机理研究一、选题背景AZ91镁合金具有较好的耐腐蚀性能，但其腐蚀性能仍是其应用受限的因素之一。

稀土元素是一种优良的合金化元素，可以显著改善材料的性能。

而在AZ91镁合金中加入稀土元素Ce、Nd可以在一定程度上提高其抗腐蚀性能。

因此，研究稀土元素对AZ91镁合金腐蚀性能的影响及其作用机理，对于优化AZ91镁合金的性能，推广其应用具有重要意义。

二、研究目的本研究旨在探究稀土元素Ce、Nd对AZ91镁合金腐蚀性能的影响，并进一步研究其作用机理，为优化AZ91镁合金的性能提供科学依据。

三、研究内容1. AZ91镁合金的制备与处理采用真空熔炼法将高纯度的AZ91镁合金材料制备成样品，然后采用理化处理方法优化其组织结构。

2. AZ91镁合金的腐蚀性能测试采用静态腐蚀试验方法，研究不同浓度、不同温度酸性溶液、碱性溶液、盐水等环境下AZ91镁合金的腐蚀行为及其腐蚀特征。

3. 稀土元素Ce、Nd对AZ91镁合金腐蚀性能的影响选取不同含量的稀土元素Ce、Nd对AZ91镁合金进行改性，研究其在不同腐蚀环境下的耐腐蚀性能，并分析其影响机理。

4. 腐蚀机理研究基于腐蚀试验结果，采用材料表面分析技术、电化学测试方法等手段，探究不同腐蚀环境下AZ91镁合金腐蚀机理，以及稀土元素Ce、Nd 对腐蚀机理的影响。

四、研究意义本研究对于提高AZ91镁合金的耐腐蚀性能，优化其应用具有一定的理论和实践意义。

同时，本研究对于研究基于稀土元素Ce、Nd的镁合金材料的性能提升，提高其应用范围，具有一定的推广价值。

AZ91D镁合金微弧氧化膜制备的调控及膜层表征方法的研究AZ91D镁合金是一种常见的镁合金材料，具有优良的机械性能和热导率，广泛应用于汽车、航空航天和电子等领域。

然而，由于其活泼的电化学性质和低耐蚀性，AZ91D镁合金在实际应用中面临着一些挑战。

为了提高其耐蚀性和表面硬度，研究者们通过微弧氧化方法制备了一种具有优异性能的膜层。

调控微弧氧化膜制备的工艺参数对于最终膜层的性质至关重要。

在研究中，常用的工艺参数包括电压、电流密度、溶液成分和pH值等。

电压是控制膜层厚度和孔隙度的关键参数，过高的电压会导致膜层过厚或过薄，降低膜层的质量；而过低的电压则会导致膜层形成不完整，影响其性能。

电流密度是控制膜层孔隙度和硬度的重要参数，较高的电流密度会导致膜层孔隙度增大，从而降低硬度；而较低的电流密度则会使膜层过于致密，影响其耐蚀性。

溶液成分和pH值则影响膜层的化学成分和化学反应过程，进而影响其性能。

膜层表征方法的选择对于准确评估膜层性能非常重要。

常用的表征方法包括扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电化学测试和硬度测试等。

SEM可以观察膜层的形貌和微观结构，确定其致密性和孔隙度，以及检测膜层的缺陷和结构变化。

XRD可以分析膜层的晶体结构和晶相成分，以及膜层的厚度和残余应力。

电化学测试可以评估膜层的耐蚀性能，常用的测试方法包括极化曲线和交流阻抗谱等。

硬度测试可以测量膜层的硬度和表面硬度，常用的方法包括显微硬度的Vickers硬度测试和大面积硬度的洛氏硬度测试。

通过对AZ91D镁合金微弧氧化膜制备的调控及膜层表征方法的研究，可以得出以下结论：在微弧氧化过程中，合理选择电压和电流密度，控制溶液组成和pH值，可以制备出致密、均匀、具有良好耐蚀性和硬度的膜层。

同时，通过SEM、XRD、电化学测试和硬度测试等表征方法，可以全面评估膜层的形貌、结构、化学成分、耐蚀性和硬度等性能参数。

未来的研究方向可以进一步优化微弧氧化膜制备工艺，提高膜层的性能和稳定性。

AZ91镁合金表面氧化物膜的制备及耐蚀性研究的开题报告一、选题的背景和意义AZ91镁合金具有强度高、重量轻、导热性好等优点，已经广泛应用于汽车制造、航空航天等领域，但其耐蚀性较差，容易受到外部环境的影响。

因此，将AZ91镁合金表面制备成氧化物膜，能够有效提高其耐蚀性能，从而拓宽其应用范围。

二、研究的目的本研究旨在研究AZ91镁合金表面氧化物膜的制备工艺和条件，并对其耐蚀性进行分析和评价，以期为提高镁合金的使用寿命和推广应用提供技术支持。

三、研究的内容和方法1. 氧化物膜的制备采用电化学氧化法、热氧化法等方法制备氧化物膜，并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等方法对膜层进行表征和分析。

2. 等离子体增强化学氧化采用等离子体增强化学氧化方法对AZ91镁合金表面进行改性，并采用电化学测试、盐雾试验等方法对膜层进行评价。

四、预期研究结果通过对AZ91镁合金表面氧化物膜制备工艺和条件的研究，预计可以得到具有一定耐蚀性能的氧化物膜，并对其进行优化和改性，从而提高镁合金的使用寿命和拓宽应用领域。

五、参考文献[1] He Y, Shi Z, Liang J, et al. Formation of protective coatings on AZ91D magnesium alloy by plasma electrolytic oxidation[J]. Journal of Rare Earths, 2016, 34: 527-534.[2] Cao F, Shao R, Yang D, et al. Fabrication of a hydrophobic film on an AZ91D magnesium alloy surface by a one-step electrochemical deposition process[J]. Journal of Materials Science, 2012, 47: 4132-4141.[3] Zhang J, Li X, Yang H, et al. Microarc oxidation coating on magnesium alloy and its corrosion behavior in different solutions[J]. Journal of Materials Engineering and Performance, 2018, 27: 3224-3234.。

最新AZ91D镁合金微弧氧化处理工艺及膜层组织和性能研究一、引言AZ91D镁合金作为一种轻质、高强度的结构材料，在航空航天、汽车制造、电子通讯等领域具有广泛的应用前景。

然而，其较差的耐腐蚀性能限制了其应用范围。

微弧氧化（MAO）作为一种有效的表面处理技术，可在AZ91D镁合金表面形成一层致密的陶瓷膜，显著提高其耐腐蚀性能。

本文针对最新AZ91D镁合金微弧氧化处理工艺，探讨膜层组织和性能之间的关系。

二、实验材料与方法1.实验材料本实验选用AZ91D镁合金作为研究对象，其化学成分如下表所示：| 元素 | Mg | Al | Zn | Mn | Si | Cu | Fe | Ni | Be || | | | | | | | | | || 含量（%） | 89.69 | 9.03 | 0.73 | 0.19 | 0.02 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.0005 |2.微弧氧化处理工艺将AZ91D镁合金试样进行预处理，包括打磨、抛光、清洗等步骤。

然后，采用微弧氧化电源对试样进行微弧氧化处理。

实验过程中，通过调整电压、时间等参数，研究不同工艺条件对膜层组织和性能的影响。

具体工艺参数如下：电压：300500V时间：515min电解液：磷酸盐体系温度：室温3.膜层性能测试扫描电子显微镜（SEM）：观察膜层表面形貌和截面结构。

X射线衍射仪（XRD）：分析膜层物相组成。

电化学工作站：测定膜层的极化曲线，评价其耐腐蚀性能。

显微硬度计：测试膜层的硬度。

三、实验结果与分析1.微弧氧化膜层表面形貌随着电压的升高，膜层表面呈现出由微小孔洞组成的火山口状形貌。

当电压达到500V时，膜层表面孔洞数量减少，尺寸增大，呈现出较大的火山口状结构。

这表明电压对膜层表面形貌有显著影响。

2.膜层截面结构膜层截面呈现出明显的层状结构，主要由内层致密层和外层多孔层组成。

随着处理时间的延长，膜层厚度逐渐增加，内层致密层厚度占比提高。

第52卷第11期 辽 宁 化 工 Vol.52，No.11 2023年11月 Liaoning Chemical Industry November，2023收稿日期： 2022-11-25镁合金钼酸盐转化膜的制备及改性研究万永壮，戴诗行，邵忠财*（沈阳理工大学， 辽宁 沈阳 100159）摘 要： 采用化学转化法在AZ91D 镁合金表面制备钼酸盐转化膜。

通过Ce -Mo 转化和添加剂改善。

通过SEM 观察发，改善后膜层表面均匀。

由EDS 可知，在添加剂增强后，P 和Mo 元素的含量较高。

相比较传统转化膜而言，腐蚀电位的大小正移了约0.4 V，阻抗值达到了23 730 Ω·cm 2，耐蚀性得到提高。

关 键 词：镁合金；钼酸盐；添加剂；增强中图分类号：TG17 文献标识码： A 文章编号：1004-0935（2023）11-1599-04镁合金因较强的比强度和耐蚀性在航空航 天[1]、仪表[2]、汽车[3]、电子通讯[4]等领域受到广泛的应用，被誉为“21世纪新型功能材料”[5-7]。

但镁的化学性质比较活泼、容易腐蚀[8-11]成为制约镁行业快速发展的主要因素之一，导致镁合金的应用受到极大的限制，为提高镁合金的耐蚀性，常用化学转化法[12]、阳极氧化法[13]、微弧氧化法[14]、电沉积法[15]等方法来进行表面处理。

化学转化法凭借操作简单、成本低的优势成为市场上应用最多的工艺手段[6-9]。

目前，国内外对钼酸盐转化膜的研究备受关注。

虽然众多学者对钼转化膜进行了大量研究，但仍有膜层微观不平整、耐蚀性差等问题，为进一步提高钼酸盐转化膜在镁合金表面的耐蚀性及探究其工艺的实际应用价值，得到一种成膜工艺。

本文采用化学转化法在AZ91D 镁合金表面制备钼酸盐转化膜，研究了Ce -Mo 复合钼酸盐转化液和添加剂改进钼酸盐转化液的表面形貌、元素组成和电化学行为。

1 实验部分 1.1 实验原料及方法1.1.1 实验原料基体为AZ91D 压铸型镁合金(30 mm×20 mm×10 mm）；三种转化液配方分别为：钼酸钠3 g ·L -1，氟化钠10 g ·L -1，过氧化氢20 mL ·L -1；钼酸钠3 g ·L -1，氟化钠10 g ·L -1，过氧化氢20 mL ·L -1，硝酸铈10 g ·L -1；钼酸钠3 g ·L -1，氟化钠10 g ·L -1，过氧化氢 20 mL ·L -1，柠檬酸钠7 g ·L -1，尿素 0.05 g ·L -1。