黄铜表面等离子体电解氧化膜层的制备及性能分析

TG178; 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 Na2SiO3 电解质浓度对氧化膜层性能的影响.调配以 Na2SiO3·9H2O,NaOH 为主要成分的电解液,设置正向电压为 520 V、正向电流 1.4A、脉冲频率 2000 Hz、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Na2SiO3 浓度对氧化膜层的微观形貌、厚度、粗糙度、化学组分、结合力及耐蚀性能的影响.结果表明:膜层...

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Published in材料工程 Vol. 51; no. 7; pp. 206 - 214
Main Authors 关庆义, 孟建兵, 王帅柯, 董小娟, 李红梅, 于浩洋, 李丽
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 山东理工大学 机械工程学院,山东 淄博 255000 01.07.2023
Subjects
plasma electrolytic oxidation
氧化膜层
oxidation film
surface feature
等离子体电解氧化
表面特征
黄铜
brass
耐蚀性能
corrosion resistance
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ISSN1001-4381
DOI10.11868/j.issn.1001-4381.2021.001260

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Summary:TG178; 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 Na2SiO3 电解质浓度对氧化膜层性能的影响.调配以 Na2SiO3·9H2O,NaOH 为主要成分的电解液,设置正向电压为 520 V、正向电流 1.4A、脉冲频率 2000 Hz、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Na2SiO3 浓度对氧化膜层的微观形貌、厚度、粗糙度、化学组分、结合力及耐蚀性能的影响.结果表明:膜层表面的化学组分是以Cu,Zn,O,Si等元素组成,并以金属氧化物和非晶二氧化硅的形式存在;随着 Na2SiO3 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Na2SiO3 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 Na2SiO3 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.
ISSN:1001-4381
DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2021.001260