镁合金微弧氧化-涂装体系的研究

D0I:10.13374/i.issn1001-053x.2005.02.052 第27卷第2期 北京科技大学学报 VoL27 No.2 2005年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2005 镁合金微弧氧化-涂装体系的研究 刘元刚张巍高瑾涂运骅李久青 北京科技大学材料科学与工程学院，北京，100083 摘要提出了一种镁合金微弧氧化膜/有机涂层的镁合金防护体系，在以硅酸钠为主的复 合溶液中，利用双向对称脉冲电压在阴、阳极镁合金表面同时微弧电沉积陶瓷膜，利用盐雾 实验比较了以镁合金微弧氧化膜为基底并涂覆环氧底漆和聚胺脂丙烯酸面漆的试样与镁合 金/微弧氧化膜/有机硅、镁合金/微弧氧化膜/溶胶凝胶涂装试样的耐蚀性，并利用盐雾实验与 交流阻抗谱相结合跟踪对比分析了镁合金/有机涂层、镁合金/铬酸盐转化膜/有机涂层、镁合 金/微弧氧化膜/有机涂层的屏蔽性能.结果表明：采用溶胶凝胶、有机硅和有机涂层对微弧氧 化膜进行涂装的方法均可进一步提高镁合金的耐蚀性，其中镁合金/微弧氧化膜/有机涂层试 样可承受480以上的中性盐雾实验，且其介质屏蔽性能优于镁合金/有机涂层和传统的镁合 金/铬酸盐转化膜/有机涂层防护体系. 关键词镁合金；做弧氟化；涂装：交流阻抗谱 分类号TG174.44 镁合金因具有密度低、比强度高、消震性好、 (2)铸造镁合金件难以避免的表面缺陷和大 电磁屏蔽性高、易切削加工、可回收利用等优点 量的孔洞给表面涂装造成一定的困难) 而在航空、航天、汽车、电子、通讯等行业得到了 (3)镁合金在高温下的抗蠕变性能普遍很差， 广泛应用，21世纪将是镁合金材料飞速发展的时 如Mg-A-Si系与Mg-AI-RE(稀土)系合金使用温 代.但是，镁的电极电位低(-2.34V,并且氧化 度上限分别为150℃和175℃，限制了传统高温 膜琉松(MgO/Mg的PB比=0.81)，镁合金还存在 烘烤漆在某些镁合金上的应用， 负差数效应，使镁及镁合金有极高的化学和电化 因此，在镁及镁合金表面要获得高附着性、 学活性，耐蚀性差，严重地限制了镁及镁合金的 强耐蚀性和漂亮外观的涂层，正确选择多层涂装 应用-0 体系的基底是十分必要的.微弧氧化可以在金属 目前，镁及镤合金的表面处理有很多方法， 表面上生成多孔的陶瓷膜，提高涂层与基体金属 如电化学沉积金属镀层、化学转化膜、阳极氧化、 的结合力，具有十分广泛的用途.笔者研究发现， 氢化物涂层、激光辅助处理和有机涂层保护山. 在硅酸钠的复合溶液中，当阴、阳极试样均为镁 在众多的防腐措施中，有机涂层保护技术工艺简 合金时，采用双向对称脉冲电压对其进行微弧氧 单，成本低廉，商业应用前景好四.但是，镁合金 化时，可以同时在阴、阳极镁合金上微弧电沉积 自身的电化学活性以及铸造导致的缺陷等因素 硅酸盐陶瓷膜，其表面均匀、致密，无宏观缺陷， 给传统涂料在镁合金上的单层直接涂装带来了 性能优于直流及单向脉冲电压所得到的微弧氧 很大的困难，主要表现为以下几个方面： 化膜4，均，和传统的铬酸盐转化膜相比，双向对称 (1)合金的高电化学活性，一遇到空气或水就 脉冲电压阴、阳极微弧氧化膜具有环境友好、介 会在表面形成对涂层粘结性和均匀性有破环作 质屏蔽性高等特点，可作为镁合金有机涂层保 用的氧化物/氢氧化物薄膜. 护体系的优良基底，进而提出了一种镁合金/微 收稿日期：200405-10修回日期：20040901 弧氧化膜/有机涂层的涂装体系，从而可能替代 基金项目：国家自然科学基金资助项目No.50122118) 传统的对环境污染严重的镁合金/铬酸盐转化膜/ 作者简介：刘元刚(1979一)，男，博士研究生 有机涂层的防护体系

第 2 7 卷 第 2 期 2 0 0 5 年 4 月 北 京 科 技 大 学 学 报 OJ u r n a l o f U n iv e r s iyt o f S e i e n e e a n d eT e h n o l o gy B e ij i n g 丫心1 . 2 7 N o 一 2 A P .r 2 0 0 5 镁合金微弧氧化一涂装体系 的研究 刘 元 刚 张 巍 高 瑾 涂运胖 李久 青 北京科 技大 学材 料科 学与 工程 学 院 , 北 京 , 10 0 0 8 3 摘 要 提 出 了一种 镁合 金 /微 弧氧 化 膜 /有 机涂 层 的镁合 金 防护 体系 . 在 以硅酸 钠为 主 的复 合溶 液 中 , 利 用双 向对 称脉 冲 电压 在 阴 、 阳 极镁 合金 表面 同 时微 弧 电沉 积 陶瓷 膜 . 利 用 盐雾 实验 比 较 了以镁合 金 微弧 氧化 膜 为基底 并涂 覆 环氧底 漆 和聚 胺脂 丙烯 酸面 漆 的试样 与镁 合 金 /微 弧氧 化膜 /有机硅 、 镁合 金 /微 弧氧 化膜 /溶胶 凝胶涂 装试 样 的耐蚀性 , 并利 用盐 雾实验 与 交流 阻抗 谱相 结合 跟踪 对 比 分 析 了镁 合 金 /有 机涂 层 、 镁 合金 /铬 酸盐 转化 膜 /有 机涂层 、 镁 合 金 /微弧氧 化膜 /有机 涂层 的屏 蔽性 能 . 结 果表 明 : 采用 溶 胶凝胶 、 有机 硅和 有机涂 层对 微 弧氧 化膜 进行 涂装 的方法 均 可进 一步 提高镁 合 金 的耐蚀 性 , 其 中镁合 金 /微 弧氧 化膜 /有机 涂层 试 样可 承 受 4 8 0 h 以上 的 中性盐 雾实验 , 且其 介质 屏蔽 性 能优 于镁合 金 /有 机涂 层和 传统 的镁 合 金 /铬 酸盐 转 化膜 /有机 涂层 防 护体 系 . 关键 词 镁合 金 ; 微 弧氧化 ; 涂 装 ; 交流 阻抗 谱 分 类号 T G 1 74 . 4 4 镁 合 金 因具 有密 度低 、 比强 度 高 、 消 震性好 、 电磁 屏 蔽性 高 、 易 切削 加 工 、 可 回 收利 用 等优 点 而在 航 空 、 航天 、 汽 车 、 电子 、 通 讯 等行 业 得 到 了 广泛 应用 , 21 世纪将 是 镁合 金材料 飞速 发展 的 时 代『卜 5] . 但 是 , 镁 的 电极 电位低 ( 一 .2 34 V ) , 并 且氧 化 膜 疏松 (M g O舰g 的 P B 比 二 0 . 8 1) , 镁合 金 还存 在 负差 数效 应 , 使 镁及 镁 合金 有极 高 的化 学和 电化 学 活性 , 耐蚀 性 差 , 严 重 地 限制 了镁及 镁 合金 的 应用 〔-6 10] . 目前 , 镁及 镁 合 金 的表 面处 理 有很 多方 法 , 如 电化 学沉 积金 属镀层 、 化 学转化 膜 、 阳极氧 化 、 氢 化物 涂 层 、 激 光辅 助 处 理和 有 机涂 层 保 护 ” 1] . 在众 多 的防 腐措 施 中 , 有机 涂层 保护 技 术工 艺简 单 , 成 本低 廉 , 商业 应 用前 景 好 『12 . 但 是 , 镁 合金 自身 的 电化 学 活 性 以及铸 造 导 致 的缺 陷 等 因素 给 传 统涂料 在 镁 合 金 上 的单 层 直 接 涂 装 带 来 了 很 大 的 困难 , 主 要 表现 为 以下几 个 方面 : ( l) 合 金 的高 电化学 活 性 , 一遇 到空 气 或水 就 会 在 表 面 形 成对 涂 层 粘 结 性和 均 匀 性 有 破 环 作 用 的氧 化 物 /氢 氧化 物薄 膜 . 收稿 日期 : 2 0 0 4 一 0 5 一 10 修 回 日期 : 2 00 4一9刁1 基 金项 目 : 国家 自然科学基 金 资助 项 目困认 5 01 2 1 18) 作者 简介 : 刘 元 刚( 19 79 一 ) , 男 , 博 士研究 生 (2 ) 铸造 镁 合金 件 难 以避 免 的表 面 缺 陷和 大 量 的孔 洞给 表 面涂 装 造 成一 定 的 困难『13J . (3 )镁 合 金在 高温 下 的抗蠕 变 性能 普遍 很差 , 如 Mg e 几 A I一iS 系 与 M g一1 - R卫 (稀 土 )系 合 金使 用温 度 上 限分 别 为 150 ℃ 和 17 5 ℃ , 限制 了传 统高温 烘烤 漆 在某 些 镁 合金 上 的应 用 . 因此 , 在 镁 及镁 合 金 表面 要 获得 高 附着 性 、 强耐 蚀性 和漂 亮 外观 的涂 层 , 正确 选择 多层涂 装 体系 的基 底 是十 分必 要 的 . 微 弧 氧化 可 以 在金 属 表 面上 生成 多孔 的 陶瓷膜 , 提高 涂层 与基 体金 属 的 结合 力 , 具有 十分 广泛 的用 途 . 笔者 研 究发现 , 在硅 酸 钠 的复 合 溶液 中 , 当 阴 、 阳 极试 样 均 为镁 合金 时 , 采 用双 向对 称脉 冲 电压 对其进 行 微弧 氧 化 时 , 可 以同 时在 阴 、 阳极镁 合 金上 微 弧 电沉 积 硅 酸盐 陶 瓷膜 , 其 表 面均 匀 、 致密 , 无 宏 观缺 陷 , 性 能 优 于直 流 及 单 向脉 冲 电压 所 得 到 的微 弧 氧 化 膜〔l4, ’ 5, . 和传 统 的铬 酸 盐转 化膜 相 比 , 双 向对 称 脉 冲 电压 阴 、 阳极 微 弧氧 化膜 具 有环 境 友好 、 介 质 屏蔽 性 高等 特 点 , 可作 为 镁合 金 /有 机涂 层 保 护 体系 的优 良基 底 , 进 而 提 出 了一 种镁 合 金 /微 弧 氧化 膜 /有 机 涂层 的涂装 体 系 , 从而 可 能替 代 传 统 的对环 境污 染严重 的镁合 金 /铬 酸盐 转化 膜 / 有 机涂 层 的防护 体 系 . DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2005. 02. 052

214 北京科技大学学报 2005年第2期 1 实验方法 浅灰白色的膜层，粗糙度相对于原始试样表面有 很大提高，并且手感细滑，表面均匀无宏观缺陷. 1.1样品制备 对阴、阳极陶瓷膜试样进行厚度测量，发现阴、阳 微弧氧化采用双向全波脉冲电源BH-127, 极陶瓷膜的厚度都在30um左右.图1是AZ91D 对称交流脉冲电压频率50Hz,占空比0.5，时间 阴、阳极微弧氧化膜的表面形貌.由图可以看出： 60min,电压范围180-270V.电解液主要成分为 膜层表面显微结构比较粗糙，分布着1μm到几 Na.SiO·9H,O(pH=12~13).电解槽的阴、阳极均采 微米的放电微孔；微孔周围的氧化膜则比较致 用AZ91D铸造镁合金，尺寸为50mm×100mm×3 密.也可看出孔洞边缘的陶瓷膜在高电压作用下 mm.试样打磨、清洗、除油后通电进行微弧氧化， 由于微弧放电和溶液冷却作用而产生熔融冷凝 自然千燥，SEM观察(Cambridge S36O)与XRD分 的痕迹.阴、阳极微弧氧化膜的表面形貌相似，只 析(Cu靶、K.射线).铬酸盐转化膜按照DOW1方 是阴极膜的微孔尺寸和粗糙度比阳极膜的略大， 法制备， 表层存在的众多微孔可通过毛细作用吸附一定 试样涂装的方法如下： 量的涂料，有利于其向微弧氧化膜内部渗透，提 (1)微弧氧化膜表面涂覆有机-无机杂化涂 高了基体金属与涂层的粘结性能， 层.利用溶胶凝胶技术制备有机一无机杂化涂层 的主要原料为：正硅酸乙脂23g,Y-缩水甘油氧基 丙基-三甲氧基硅27g,无水乙醇36g,水14g, 0.03g浓硝酸，0.83g己二胺，要求连续刷三次， (2)微弧氧化膜表面涂覆有机硅涂层.有机硅 涂料采用SAR-5甲基硅树脂，按规定体积比混合 固化剂后(50：1)进行刷涂，在70℃固化1h. (3)微弧氧化膜表面涂覆有机涂层.采用杜邦 公司的先达利830R环氧底漆和先达利C500聚 氨酯丙烯酸双组分面漆，刷一遍底漆干燥24h后 再刷面漆，使漆层与基底微弧氧化膜结合良好， (a)阳极膜表而形貌 (4)对裸镁合金、镁合金微弧氧化膜以及镁合 金铬酸盐转化膜试样分别进行涂装，830R环氧底 漆及C500聚氨酯丙烯酸面漆共厚40m. 1.2涂装试样的耐蚀性评价 依据GB6458一86对镁合金微弧氧化膜及其 三种涂装试样进行中性盐雾实验，盐雾箱型号为 FQY025. 依照ASTM B117对镁合金/有机涂层、镁合 金铬酸盐转化膜/有机涂层、镁合金/微弧氧化 膜/有机涂层试样进行盐雾实验.为了对涂装体 系的失效过程进行跟踪，在适当时间从盐雾箱中 (b)阴极膜表面形貌 取出试片进行交流阻抗测量.EIS测试采用M273 图1AZ91D阴、阳极微弧氧化膜表面形貌 Fig.1 Morphologies of microarc oxidation films on AZ91D mag- 型恒电位仪与M5210型锁相放大器，电位扰动幅 nesium alloy.(a)anode film;(b)cathode film 度5mV,频率扫描范围100kHz~10MHz,测试面 积20cm2,溶液3.5%NaC1. 从图2中可看出，阴、阳极微弧氧化膜的衍 2实验结果与讨论 射角十分接近，表明阴、阳极微弧氧化膜有相同 的相组成，主要是晶态MgSiO4,还含有少量 21微弧氧化膜的表面形貌与相组成 CeO2,a-Al2O,a-MgF.其中，a-MgF2是优良的耐 经微弧氧化处理后的阴、阳极表面均可得到 磨性薄膜材料陶，-AlO,有高的耐蚀性及高的硬

一 2 1 4 - 2 2 5 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 0 0 1 实验 方 法 L l 样 品制 备 2 B 1 微 弧 氧 化 采 用 双 向全 波 脉冲 电源 卜卜 7 , 对 称 交流 脉 冲 电压 频 率 50 H z , 占空 比 0 .5 , 时 间 60 m in , 电压 范 围 1 80一 27 0 v . 电解 液 主 要成 分 为 N 灸 51 0 3 · 9凡。 (P H= 12一 13) , 电解 槽 的阴 、 阳极 均 采 用 A Z 9 1D 铸 造镁合 金 , 尺 寸为 50 ~ 吐 0 ~ x3 m m . 试 样打 磨 、 清洗 、 除油 后通 电进 行微 弧 氧化 , 自然 干燥 , S E M 观 察 (C am br i d ge 5 36 0) 与 X R D 分 析 (C u 靶 、 aK 射 线) . 铬酸 盐转 化 膜按 照 D 〔)W l 方 法 制 备 . 试 样涂 装 的方法 如 下 : ( l) 微弧 氧 化 膜 表 面 涂 覆有 机 一无 机 杂 化 涂 层 . 利用 溶 胶 凝胶 技 术制 备 有 机一无 机 杂化 涂 层 的主要 原料 为 : 正硅 酸 乙 脂 23 9 , 卜缩水 甘 油氧 基 丙 基 一 三 甲氧基 硅 27 9 , 无 水 乙 醇 36 9 , 水 14 9, 0 . 03 9 浓 硝 酸 , 0 . 83 9 己二 胺 , 要 求 连 续刷 三 次 . (2 )微 弧氧 化膜 表 面涂 覆有 机硅涂层 . 有 机硅 涂 料采 用 S A 1 5 甲基 硅 树脂 , 按规 定体 积 比 混合 固化剂 后 ( 50 : 1) 进行 刷 涂 , 在 70 ℃ 固化 l h . (3 )微 弧氧 化膜 表面 涂 覆有 机涂 层 . 采用 杜邦 公 司 的先 达利 8 30 R 环氧 底 漆和 先 达 利 C 5 0 聚 氨 酷 丙烯酸双 组 分面 漆 , 刷 一遍 底漆 干燥 24 h 后 再 刷面 漆 , 使 漆 层 与基 底 微 弧氧 化膜 结合 良好 . (4 )对裸 镁 合金 、 镁 合金 微 弧氧 化膜 以及 镁合 金铬 酸 盐转化 膜 试样 分别 进 行涂 装 . 8 3 0 R 环 氧底 漆 及 C 5 0 聚 氨酷 丙 烯 酸面 漆 共 厚 40 拼加 . 1 2 涂装 试样 的耐 蚀性 评 价 依据 G B 6 4 5 8一 86 对 镁 合金 微 弧氧 化 膜 及其 三种 涂装 试样 进 行 中性盐 雾 实验 , 盐 雾箱型 号为 F QY 0 2 5 . 依照 A s T M B l l7 对镁 合 金 /有 机涂 层 、 镁 合 金 /铬 酸 盐 转化膜 /有 机 涂 层 、 镁 合 金 /微 弧氧 化 膜 /有 机涂 层 试 样进 行 盐雾 实 验 . 为 了对 涂装 体 系 的失效 过程 进 行跟 踪 , 在 适 当时 间从盐 雾箱 中 取 出试 片进 行 交 流 阻抗测 量 . IE S 测试 采用 M 2 73 型恒 电位 仪 与 M 5 2 10 型 锁 相放大器 , 电位 扰 动幅 度 s m V , 频率 扫描 范 围 10 kH o l0 M l l Z , 测试 面 积 2 0 e m Z , 溶液 3 . 5 % N a C I . 2 实验 结 果 与讨 论 .2 1 微弧 氧 化膜 的表 面形 貌 与相 组 成 经 微 弧氧 化处 理 后 的 阴 、 阳极表 面 均 可得 到 浅 灰 白色 的膜 层 , 粗 糙度 相对 于 原始 试样 表 面有 很 大提 高 , 并 且手 感细 滑 , 表 面均 匀无 宏观 缺 陷 . 对 阴 、 阳极 陶 瓷膜试样 进行 厚 度测 量 , 发现 阴 、 阳 极 陶 瓷膜 的厚度 都 在 30 卿 左 右 . 图 1 是 A z 91 D 阴 、 阳极 微弧 氧化 膜 的表 面形 貌 . 由图可 以看 出 : 膜 层 表面 显 微结构 比 较 粗糙 , 分布 着 l 卜m 到凡 微 米 的 放 电微 孔 ; 微 孔 周 围 的氧 化 膜 则 比 较 致 密 . 也可 看 出孔洞 边 缘 的陶 瓷膜 在 高 电压 作 用 下 由于 微 弧 放 电和溶 液 冷 却 作 用 而 产 生熔 融冷 凝 的痕迹 . 阴 、 阳极 微 弧氧化 膜 的表 面形 貌 相似 , 只 是 阴极膜 的微 孔尺 寸 和粗糙度 比 阳极 膜 的略 大 , 表 层 存 在 的 众 多微 孔 可 通过 毛 细 作 用 吸 附 一 定 量 的涂料 , 有 利 于其 向微 弧氧 化 膜 内部渗 透 , 提 高 了基体 金 属 与涂 层 的 粘 结性 能 . a( ) 阳 极膜 表 而形 貌 (b ) 阴 极 膜表面 形貌 图 1 A Z 9 1 D 阴 、 阳 极微 弧氧 化膜表面 形貌 F ig · 1 M o r P h o l o g i e s o f m i e r o a cr o x i d a it o n if lm s o n A Z 9 l D m a g - n e s i u m a l o .y ( a ) a n o d e if l m ; ( b ) e a th o d e if lm 从 图 2 中可看 出 , 阴 、 阳 极微 弧 氧化 膜 的衍 射 角 十 分接 近 , 表 明 阴 、 阳 极微 弧 氧化 膜 有 相 同 的 相 组 成 , 主 要 是 晶态 M珍 is 认 , 还 含 有 少 量 e e o Z , 。 - A 1 2 o 3 , 。 - M g F 2 . 其 中月- M g l , 2 是优 良的 耐 磨 性薄 膜材 料 16[] , 份 1A 2 O 3有 高 的耐蚀 性 及高 的硬

Vol.27 No.2 刘元刚等：镁合金微孤氧化一涂装体系的研究 ·215· 160000 120000 1一阳极微弧纸化膜 2一阴极微弧氧化膜 80000 40000 0 20 40 60 80 20M) 图2阴、阳极微弧氧化膜的X射线衍射谱 (a)微弧氧化膜 (b)溶胶凝胶 Fig.2 XRD spectra of anode and cathode microare oxidation films 度m.CO2则是很好的稀土元素氧化物，可提高 膜层的耐腐蚀性.由于在阴极和阳极生成的微 弧氧化膜具有类似的形貌、厚度和组成，故在后 文中不再加以区分. 22镁合金微弧氧化涂装试样的盐雾实验分析 表1为微弧氧化膜三种涂装试样的覆盖层总 厚度，三种涂装模式均不同程度地提高了试样表 面稷盖层的厚度，以有机涂层最显著：溶胶凝胶 涂装的厚度增大幅度略高于有机硅覆盖层.微弧 (c)有机涂层 (d有机硅 图3微弧氧化膜及其三种涂装试样在盐雾实验336h以后的 氧化及三种涂装试样出现第一个腐蚀点的时间 照片 依次为：微弧氧化4h,溶胶凝胶60h,有机硅224 Fig.3 Pictures of a microarc oxidation film and its three post-co- h,而有机涂层涂装试样336h后仍未出现腐蚀 ating samples tested in salt spraying experiment for 336 h:(a) 点，可见，经微弧氧化的镁合金抵抗中性盐雾的 microare oxidation;(b)sol-gel post-coating;(c)organic post-coat- ing;(d)organic silicate post-coating 能力还是很有限的，而经过涂装的镁合金微弧氧 化膜的耐盐雾腐蚀性能得到显著提高.336h中 相比无明显变化， 性盐雾实验后取出所有微弧氧化及其涂装试样， 微弧氧化膜试样经过涂装，耐蚀性得到提 用流动水轻轻清洗以除去表面的残留物并用吹 高，特别是在微弧氧化膜上涂覆环氧底漆和聚氨 风机吹干，室内千燥1h.图3为336h盐雾实验后 酯丙烯酸面漆后，能够承受336h的中性盐雾实 微弧氧化膜及其三种涂装试样的表面照片.可 验而不发生腐蚀，表明以微弧氧化膜作基底，表 见，336h盐雾实验后微弧氧化膜表面涂覆溶胶 面涂覆有机涂层可以对镁合金提供有效保护，是 凝胶覆盖层的试样出现了丝状腐蚀条纹，但数量 一种优良的镁合金的防护体系， 和尺寸较微弧氧化膜少很多：微弧氧化膜表面涂 2.3镁合金涂装体系在盐雾实验中的EIS分析 覆有机硅的试样，只出现了几个较大面积的腐蚀 为了进一步研究微弧氧化膜作为涂装基底 坑，膜层的整体形貌没有被破坏；微弧氧化膜表 对镁合金所提供的保护作用，对不同盐雾时间 面涂覆有机涂层的试样未出现腐蚀点，和实验前 (36h,120h,240h,480h)的镁合金/有机涂层、镁 合金/铬酸盐转化膜/有机涂层、镁合金/微弧氧化 表1微弧氧化膜三种涂装试样的覆盖层总厚度 Table I Whole thickness of post-coating coverings of three micro- 膜/有机涂层试样的交流阻抗谱进行分析.发现 are oxidation specimens m 盐雾实验前，各试样在Nyquist图上表现为一条 覆盖层1234567平均值 垂直于实轴的直线（未示出），表明此时各试样表 有机涂层45494845495047 47.6 面介电状态相当于纯电容，对金属基体起到很好 溶胶凝胶354138 42404342 40.2 的保护作用；盐雾36h时阻抗谱开始偏离纯电容 有机硅393938 43363435 37.7 行为，镁合金/有机涂层与镁合金/铬酸盐转化膜/

、 、 〕1 . 2 7 N o . 2 刘元 刚等 : 镁合 金微 弧氧 化 一 涂 装体 系 的研 究 一 2 1 5 - 图 2 阴 、 阳极 微 弧氧 化膜 的 X 射线 衍射 谱 iF .g 2 X R D s P e c t r a o f a n o d e a n d e a t h o d e m i e or a r e o x id a ti o n if lm s 度 〔17] . C e O : 则 是 很好 的稀 土 元 素氧 化 物 , 可提 高 膜层 的耐腐 蚀 性【, 8] . 由于 在 阴极 和 阳极 生 成 的微 弧氧 化 膜具 有 类似 的形 貌 、 厚 度 和组 成 , 故在 后 文 中不 再加 以区 分 . 2 .2 镁 合金 微 弧氧 化 涂 装试 样 的 盐雾 实验 分 析 表 1 为微 弧氧 化膜 三种 涂装试 样 的覆 盖层 总 厚度 , 三 种涂 装模 式 均不 同程 度地 提 高 了试样 表 面 覆盖 层 的厚 度 , 以有 机 涂层 最 显著 ; 溶胶凝 胶 涂装 的厚度 增大 幅度 略 高于有 机硅 覆 盖层 . 微 弧 氧 化及 三 种 涂 装试 样 出现 第 一 个 腐蚀 点 的 时间 依 次为 : 微 弧 氧 化 4 h , 溶胶凝 胶 60 h , 有 机 硅 2 24 h , 而 有 机 涂 层涂 装试 样 3 36 h 后仍 未 出现 腐 蚀 点 . 可 见 , 经 微 弧氧 化 的镁 合 金 抵抗 中性 盐雾 的 能力 还 是很有 限的 , 而经 过涂装 的镁 合金 微弧 氧 化膜 的耐 盐雾 腐蚀 性 能 得 到显 著提 高 . 3 36 h 中 性盐 雾 实验后 取 出所 有微 弧氧 化及 其 涂装 试样 , 用 流动 水 轻 轻 清洗 以除去 表 面 的残 留物 并 用 吹 风机 吹 干 , 室 内干 燥 l h , 图 3 为 3 36 h 盐 雾 实验 后 微 弧氧 化 膜 及 其 三种 涂 装 试 样 的表 面 照 片 , 可 见 , 3 36 h 盐雾 实验 后 微 弧氧 化 膜表 面 涂 覆溶 胶 凝胶覆盖 层 的试样 出现 了 丝状 腐蚀 条 纹 , 但数 量 和尺 寸较 微 弧氧化 膜 少很 多 ; 微 弧氧 化膜 表面 涂 覆有 机硅 的试 样 , 只 出现 了几个较 大 面积 的腐 蚀 坑 , 膜 层 的整 体 形貌 没 有 被破 坏 ; 微 弧 氧化 膜 表 面涂 覆 有机涂 层 的试 样 未 出现 腐蚀 点 , 和实 验前 图 3 微弧 氧化膜 及 其 三种 涂装 试样 在盐雾 实验 3 36 h 以 后 的 照片 iF g . 3 p i e t u er s o f a m i c or a cr o x id a d o n if lm a n d i如 亡h代 e P o s 卜e 小 a tin g s a m P l e s t e s t e d i n s a l t s p r a y i n g e x P e r im e n t fo r 33 6 h : ( a ) m i e or a r e o x i d a it o n ; 伪) 5 0 1 一 g e l P o s t 一 c o a ti n g: c( ) o r g a n i c p o s t 一 c o a -t i n g ; ( d ) o r g a n i c s il e a t e P o s t 一 e o a ti n g 表 1 微弧 氧 化膜三 种涂 装试 样的覆 盖层 总厚 度 aT b l e 1 Wh o l e t h i c k n e s s o f P o s -t e o a it n g c vo e r i n g s o f th er e m i e r o - a cr o x id a t i o n s P e e i m e n s 户n l 覆 盖层 1 2 3 4 5 6 7 平 均值 有 机涂层 4 5 4 9 4 8 4 5 4 9 5 0 4 7 4 7 石 溶胶 凝胶 3 5 4 1 3 8 4 2 4 0 4 3 4 2 4 0 . 2 有机硅 3 9 3 9 3 8 4 3 3 6 3 4 3 5 37 7 相 比 无 明显 变 化 . 微 弧氧 化 膜 试 样 经 过 涂 装 , 耐 蚀 性 得 到提 高 , 特 别 是在 微 弧氧化 膜 上涂 覆环 氧底 漆和 聚氨 酷丙 烯 酸面 漆 后 , 能够 承 受 3 36 h 的 中性盐 雾 实 验而 不 发生 腐 蚀 , 表 明 以微 弧 氧化 膜 作基 底 , 表 面 涂覆 有 机涂 层可 以对 镁 合金 提供 有效 保护 , 是 一种 优 良的镁 合金 的防护 体 系 . .2 3 镁合 金 涂装 体 系 在 盐雾 实验 中的 E IS 分 析 为 了进 一 步 研 究 微 弧 氧 化 膜 作 为涂 装基 底 对 镁 合 金 所 提 供 的保 护 作 用 , 对 不 同盐 雾 时 间 ( 36 h , 12 0 h , 2 4 0 h , 4 80 h ) 的镁合 金 /有 机涂 层 、 镁 合金 /铬 酸盐 转化 膜 /有机 涂 层 、 镁合 金 /微 弧氧 化 膜 /有机 涂 层试 样 的交流 阻抗谱进 行分 析 . 发现 盐雾 实 验前 , 各试 样在 N y qul st 图上 表 现为 一 条 垂直 于 实轴 的直 线 ( 未 示 出) , 表 明 此时 各试 样 表 面介 电状 态 相 当于纯 电容 , 对 金属 基体 起 到很 好 的保 护 作用 ; 盐雾 36 h 时阻 抗谱 开 始偏 离纯 电容 行 为 , 镁 合 金 /有机 涂 层与镁 合 金 /铬酸 盐转化膜 /

+216 北京科技大学学报 2005年第2期 有机涂层均为较完整半圆，在Bode图上其阻抗 圆弧，Bode图上阻抗值为10量级，表明微孤氧化 值平台分别为10°与10量级（图4(a):而镁合金/ 膜与铬酸盐膜作为涂覆基底，均可以显著增强涂 微弧氧化膜/有机涂层试样的Nyquist图仅为一段 装体系的介质屏敲性能，而前者的效果更好.在 盐雾实验120h后，镁合金/有机涂层与镁合金/铬 (a) 酸盐转化膜/有机涂层试样均出现扩散控制特征 (图4b),表明水等介质己经渗透至金属/涂层界 (UZ 面并发生反应，此时，镁合金有机涂层试样表面 已经出现明显腐蚀.这可能因为金属活性太高， 使反应物供给不足而出现扩散控制特征，而镁合 金/微弧氧化膜/有机涂层试样仍为单一圆弧且阻 抗值远大于其他二者，介质仍被屏蔽并未到达金 属，再次证明微弧氧化膜比铭酸盐转化膜具有更 1g(f/Hz) 40000 佳的屏蔽性能.在盐雾实验240h后，镁合金/微 (b) 5d 弧氧化膜/有机涂层试样出现扩散特征（图4（©）)， 30000 阻抗谱的直线段长度远大于镁合金/铬酸盐转化 膜/有机涂层试样，此时电极表面扩散层厚度前 20000 者近似为无限长，而后者为有限值，微弧氧化层 10000 可更好的阻挡介质的渗入.盐雾实验480h后，二 者均表现为有限层的扩散特征（图4(d),表明此 时微弧氧化层与铬酸盐层对基体金属的保护作 0 10000200003000040000 Z/2 用有所下降.需要说明的是，在盐雾实验的早期， 60000 铬酸盐转化膜的介质屏蔽性能远不如微弧氧化 (c) 50000 膜；但随盐雾实验时间的延长，其屏蔽性能的降 40000 10d 低幅度逐步减小，这可能与铬酸盐转化膜自身的 30000 缓蚀作用有关.盐雾实验480h后，镁合金/有机 20000 涂层试样的扩散特征消失，出现双容抗弧特征， 10000 表明己经进入腐蚀后期，此时涂层屏蔽性能严重 恶化，界面腐蚀产物的堆积使得金属活性减小， 0 0 故由扩散控制转为活化控制.盐雾实验480h后， 20000 40000 60000 2/n 镁合金/微弧氧化膜/有机涂层涂装试样仍无明显 14000(d④ 腐蚀迹象 12000 10000 00 3结论 80D0 6000 (1)在硅酸钠的复合溶液中，当阴、阳极均采 4000 a 用AZ91D铸造镁合金时，利用双向对称脉冲电压 2000 可在镁合金上同时微弧电沉积性能接近的阴、阳 0 20d 10000 20000 30000 极陶瓷膜，两种膜层表面均含有较多的放电微 zin 孔，可增强有机涂层与基体的粘结性能，另外， 1一镁合金/有机涂层：2一镁合金/铬酸盐转化膜/有机涂层； 阴、阳极微弧氧化膜的相组成均为晶态Mg-SiO4 3一镁合金/微弧氧化膜/有机涂层 及少量CeO2,-Al2O和u-MgF2. 图4不同盐雾时间的试样阻抗谱.(a)36h;(b)120h;(c)240h; (d)480h (②)采用溶胶-凝胶、有机硅和有机涂层对双 Fig.4 EIS patterns of painted samples for different salt spraying 向对称脉冲电压微弧氧化试样进行涂装的方法 periods of time:(a)36 h;(b)120 h;(c)240 h;(d)480 h 都具有一定的效果，可进一步提高镁合金的耐蚀

一 2 16 - 北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 0 5 年 第 2 期 有 机涂 层 均 为较 完 整半 圆 , 在 B od e 图上 其 阻 抗 值 平 台分 别 为 1了与 I J 量 级 ( 图 4 (a) ) ; 而 镁合 金 / 微 弧氧 化膜 /有机 涂层 试 样 的N y qu ist 图仅为 一 段 _ 「 (的 7 } 一 ` 目 ~ 6 t 只 }峡八禅. 汽卜` _ 巴 , L , , . . 知 理 J } } 柳蝴心物目 , ` 4 卜 么 工门山 ,胜,J A : 2 19 (f 八J z ) 4 0 0 0 0 3 0 0 0 0 暇 闪 2 0 0 0 0 1 0 00 0 伪) 只 5尸 1 o 2 试 3 口 X D 口 一 X 口 口 X : 口 X 口 口 _ 沁 异 。尹 戚 /一 1 1 】 『 1 0 00 0 2 0 0 00 3 0 0 0 0 4 0 0 0 0 6 0 00 0 5 0 0 0 0 以 4 0 00 0 琦 3 0 0 0 0 2 0 00 0 1 0 00 0 一 ( c) 邑 只 三3 1 0 d X 减 X 口 口 口 n 口 口 口 口 一 丫 户扩 。 。 。 。 。 。 / 。 2 0 0 0 0 4 0 0 0 0 zr 八〕 6 0 0 0 0 14 0 0 0 12 0 0 0 1 0 0 0 0 口 嘀 吕 0 0 0 6 0 0 0 4 0 0 0 2 0 0 0 0 ( d ) 0 0 0 0 0 0 O O X 尹: : · “ “ “ ` “ “ “ 丫扩“ 牵l 豺卜 严飞1 1 甲 氮. 1 圆弧 , B o d e 图上 阻抗 值 为 I J 量 级 , 表 明微 弧氧 化 膜 与铬 酸盐 膜 作 为涂覆 基 底 , 均可 以显著 增 强涂 装 体系 的介 质屏 蔽 性 能 , 而 前 者 的 效果 更 好 . 在 盐 雾 实验 12 o h 后 , 镁 合 金 /有 机 涂 层与 镁 合金 /铬 酸 盐转 化 膜 /有 机 涂层 试样 均 出现 扩散 控 制特 征 ( 图 4 b( ) ) , 表 明水 等介 质 已 经渗透 至 金属 /涂层 界 面 并发 生 反应 , 此 时 , 镁 合金 /有 机 涂层 试 样表 面 己 经 出现 明显腐 蚀 . 这 可 能 因为 金 属活 性 太高 , 使 反应 物供 给 不足 而 出现扩 散 控制 特 征 , 而镁 合 金 /微 弧氧 化膜 /有机 涂层试 样仍 为单 一 圆弧 且阻 抗值 远 大 于其他 二 者 , 介 质仍 被屏 蔽 并 未到达 金 属 , 再 次证 明微弧 氧化 膜 比铬 酸 盐转 化膜 具有 更 佳 的屏 蔽性 能 . 在 盐雾 实验 2 4 0 h 后 , 镁 合 金 /微 弧氧 化 膜 /有 机 涂 层试 样 出现扩 散 特 征 ( 图 4 ( c) ) , 阻抗谱 的直 线段 长度 远 大 于 镁合 金 /铬 酸 盐转 化 膜 /有 机 涂层 试 样 , 此 时 电极 表 面扩 散 层 厚度 前 者 近似 为无 限长 , 而 后 者 为有 限值 , 微 弧 氧化 层 可 更好 的阻挡 介 质 的渗 入 . 盐 雾 实验 4 80 h 后 , 二 者 均表 现 为 有 限层 的扩 散特 征 ( 图 4 ( d) ) , 表 明此 时 微 弧 氧化 层 与 铬 酸盐 层 对 基 体 金属 的保 护 作 用有 所 下 降 . 需要 说 明 的是 , 在 盐 雾 实验 的早 期 , 铬 酸盐 转化 膜 的介 质 屏 蔽 性 能远 不 如微 弧 氧 化 膜 ; 但 随盐 雾 实验 时间 的延 长 , 其 屏蔽 性 能 的 降 低 幅度 逐步 减 小 , 这可 能 与铬 酸盐 转 化膜 自身 的 缓蚀 作 用 有 关 . 盐雾 实 验 4 80 h 后 , 镁合 金 /有 机 涂层 试 样 的扩 散 特 征 消 失 , 出现双 容 抗 弧特 征 , 表 明 己 经进 入腐 蚀 后期 , 此 时涂层 屏 蔽性 能严 重 恶化 , 界 面腐 蚀 产 物 的堆 积 使 得金 属 活 性减 小 , 故 由扩 散控 制 转 为活 化 控制 . 盐 雾实验 4 8 O h 后 , 镁 合 金 /微弧 氧化 膜 /有机 涂层 涂装 试 样仍 无 明显 腐蚀 迹 象 . 0 10 0 0 0 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 rZ /0 1一镁 合金 /有 机涂 层 ; 2一镁合 金 /铬酸 盐转化 膜 /有 机涂层 ; 3一镁 合金 /微 弧氧 化膜 /有机涂 层 图 4 不 同 盐雾 时 l’ed 的试样 阻 抗 谱 . ( a ) 3 6 b : ( b ) 12 0 h ; ( c) 2 4 0 h: ( d ) 4 8 0 h F馆 · 4 E I S P a批 r n s o f P a i n t e d s a m p l e s fo r d i们飞r e n t s a lt s p r a y i n g p e r i o d s o f tim e : ( a ) 3 6 b ; (b ) 12 0 h ; (劝2 4 0 h ; ( d ) 48 0 h 3 结 论 ( l) 在硅 酸 钠 的复 合 溶液 中 , 当 阴 、 阳 极均 采 用 A Z 9 1D 铸 造镁 合 金时 , 利 用双 向对称 脉 冲 电压 可 在镁 合 金 上 同时微 弧 电沉 积性 能 接近 的阴 、 阳 极 陶瓷 膜 , 两 种 膜层 表 面 均 含 有 较多 的放 电微 孔 , 可增 强 有 机涂 层 与 基 体 的粘 结 性 能 . 另 外 , 阴 、 阳极 微 弧氧 化 膜 的相 组 成均 为 晶态 M g Z is O 4 及 少量 C e O Z , `卜A 1 2 O , 和 。 月叭gF 2 . (2 )采 用 溶 胶一凝 胶 、 有机硅 和 有机 涂 层对 双 向对 称 脉 冲 电压微 弧 氧 化 试 样 进 行 涂 装 的方 法 都 具有 一 定 的效果 , 可进 一步提 高镁合 金 的耐蚀

VoL.27 No.2 刘元刚等：镁合金微弧氧化一涂装体系的研究 …217 性，特别是在微弧氧化膜上涂覆环氧底漆和聚氨 [刀刘正，王越，王中光，等，镁基轻质材料的研究与应用，材 酯丙烯酸面漆后，能够承受中性盐雾实验480h 料研究学报，2000,14(5)：449 [⑧)]吴镇宁，李培杰，刘树勋，等.镁合金腐蚀问题研究现状 以上，从而提出了一种镁合金/微弧氧化膜/有机 铸造，2001,50(10)：583 涂层的镁合金防护体系， [9)霍宏伟，李瑛，王赫男，等.镁合金的腐蚀与防护.材料导 (3)在480h的盐雾实验过程中，镁合金/微弧 报，2001,157)：25 氧化膜/有机涂层的介质屏蔽性能远优于镁合金/ [10]焦树强，旷亚非，陈金华，等，镁及其合金的腐蚀与阳极化 处理.电镀与环保，2002,22(3)：1 有机涂层以及镁合金/铬酸盐转化膜/有机涂层， [1]张永君，严川伟，王福会，等.镁的应用及其腐蚀与防护 盐雾实验480h后，镁合金/微弧氧化膜/有机涂层 材料保护，2002,35(4)：4 防护体系的阻抗谱才出现扩散特征，作为镁合金 12)曾爱平，薛颗，钱宇峰，等.镁合金表面改性新技术，材料 的涂装基底，微弧氧化膜可以取代传统的铬酸盐 导报，2000,14(3)：19 [13]Hillis J E.Surface engineering of magnesium alloys.ASM 转化膜. Handbook,Vol.5 (Surface Engineering).Ohio:ASM Interna- tional,1994 参考文献 [14]Liu Y G,Zhang W,Li J Q.Microarc Electrodeposition of ce- [1刂师昌绪，李恒德，王淀佐，等.加速我国金属镁工业发展的 ramic films on double electeodes of AZ91D magnesium alloy by 建议.材料导报，2001,15(4)：56 symmetrical AC pulse method.Surf Eng,2003,19(5):345 [2]Mordike B L,Ebert T.Magnesium:Propertics-application-po- [15】刘元刚，张巍，李久青，等.AZ91D铸造镁合金交流脉冲 tential.Mater Sci Eng,2001,A302:37 双极微弧电沉积陶瓷膜，北京科技大学学报，2004,26(1)： [3]翟春泉，曾小勒，丁文江，等.镁合金的开发与应用.机械 73 工程材料，2001,25(1)：6 几6]王武育，孙平，代桂军，等，氟化镁单晶体与多晶体成膜后 [4)李培杰，曾大本。当前镁合金研究的几个热点问题.材料 薄膜耐磨性分析.稀有金属，2001,25(1)：78 热处理学报，200I,22(Supp:27 [17刀杨元政，刘正义，庄育智，等.等离子喷涂A1O陶瓷涂层 []黄昌耀.两岸三地镁合金压铸工业现况与前景.材料热处 的结构与组织特征，兵器材料科学与工程，2000,233)：7 理学报，2001,22(Supp):8 [18许伯藩，李安敏，潘英君，等.CeO2对激光熔覆TiCp/Ni基 [6可李新林，王慧远，姜启川，颗粒增强镁基复合材料的研究 复合涂层的影响，热工艺技术，2002,6：10 现状及发展趋势.材料科学与工艺，2001,9(2)：219 Painting of magnesium alloys based on microarc electrodeposition LIU Yuangang,ZHANG Wei,GAO Jin,TU Yunhua,LI Jiuqing Materials Science and Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT A painting method based on a microarc oxidation(MAO)coating was applied to protect magnesium alloys.The MAO coating was simultaneously electrodeposited on the anode and cathode of AZ91D magnesium cast alloy with AC symmetric pulse method in composite silicate solution.Salt spraying tests were used to investigate the corrosion resistance of sol-gel,polysilicone,and organic epoxy primer and polyurethane acrylic topcoat cover- ings,which were considered as three post-coating methods to MAO specimens.After painted with epoxy primer and polyurethane acrylic topcoat,the barrier property of MAO samples was compared with that of Mg/paint and tradi- tional Mg/chromate conversion coating (CCC)/paint specimens by salt spraying tests and electrochemical impe- dance spectroscopy(EIS).It was demonstrated that sol-gel,polysilicone and organic coatings all bear some validity, especially epoxy primer with polyurethane acrylic topcoat worked so well that no corrosion happened after 480 h of salt spraying.The shielding property of Mg/MAO/Paint was better than that of Mg/paint and Mg/CCC/paint. KEY WORDS magnesium alloy;microarc electrodeposition;painting;chemical impedance spectroscopy

、勺1 . 2 7 N o . 2 刘 元刚 等 : 镁 合金 微 弧氧 化一 涂装 体系 的研 究 一 2 1 7 - 性 , 特别 是 在微 弧氧 化膜上涂 覆环 氧 底漆 和聚 氨 醋 丙烯 酸 面漆 后 , 能够 承 受 中性 盐 雾实 验 4 80 h 以上 , 从 而 提 出 了一 种镁 合 金 /微 弧氧 化 膜 /有 机 涂 层 的镁 合 金 防护 体 系 . (3 )在 4 80 h 的盐雾 实验 过程 中 , 镁 合 金 /微 弧 氧 化膜 /有机 涂层 的介质 屏蔽 性 能远 优 于镁 合金 / 有 机涂 层 以及镁 合 金 /铬 酸 盐 转化 膜 /有 机 涂 层 , 盐 雾实 验 4 80 h 后 , 镁合 金 /微 弧氧 化膜 /有 机涂 层 防 护体 系 的阻抗 谱 才 出现扩 散特 征 . 作 为镁 合金 的涂 装 基底 , 微 弧氧 化膜 可 以取 代传 统 的铬 酸盐 转化 膜 . 参 考 文 献 tl] 师 昌绪 , 李 恒德 , 王淀 佐 , 等 . 加 速我 国金属 镁工 业发 展的 建 议 . 材料导 报 , 2 0 0 1 , 15 ( 4) : 5 6 [2 」 M or d ik e B L , bE e rt .T M a gn e s i um : P r o P e rt i e s -叩 P li e at i o n 夕。 - t en it a l . M a 抚r S e i E n g , 2 0 0 1 , A 3 0 2 : 3 7 s[] 翟春 泉 , 曾小勤 , 丁 文江 , 等 , 镁 合金 的开 发与 应用 . 机 械 工程 材料 , 2 0 0 1 , 2 5 ( l ) : 6 4[ ] 李 培杰 , 曾大本 , 当前镁 合金 研 究的几 个热 点 问题 . 材 料 热处 理学 报 , 2 0 0 1 , 22 ( Slp p l ) : 2 7 s1[ 黄 昌耀 . 两岸 三地镁 合金 压铸 工 业现 况与前 景 . 材 料热处 理学 报 , 2 0 0 1 , 2 2 ( S lp p l ) : 8 6[] 李 新林 , 王 慧远 , 姜 启川 . 颗粒 增 强镁基 复合 材料 的研 究 现 状及 发展 趋势 . 材 料科 学与工 艺 , 2 0 01 , 9 ( 2) : 21 9 7[] 刘 正 , 王越 , 王 中光 , 等 . 镁基 轻质材 料 的研 究与应用 . 材 料研 究 学报 , 2 00 0 , 14 ( 5 ) : 4 4 9 【8] 吴 镇宁 , 李 培杰 , 刘树 勋 , 等 . 镁 合金 腐蚀 问题研 究现 状 . 铸造 , 2 0 0 1 , 5 0 ( 10 ) : 5 8 3 9[] 霍 宏伟 , 李瑛 , 王赫男 , 等 . 镁合 金 的 腐蚀 与防护 . 材 料导 报 , 2 0 0 1 , 1 5 (7) : 2 5 〔10 ] 焦树 强 , 旷亚非 , 陈 金华 , 等 . 镁及 其合金 的腐蚀 与 阳 极化 处 理 . 电 镀 与环 保 , 2 0 0 2 , 2 2 ( 3 ) : l 【n ] 张永君 , 严 川伟 , 王福 会 , 等 . 镁 的应用 及其腐 蚀与 防护 . 材 料保 护 , 2 0 0 2 , 3 5 ( 4 ) : 4 L12 」曾爱平 , 薛颖 , 钱宇 峰 , 等 . 镁 合金表 面 改性新 技术 . 材 料 导 报 , 2 0 0 0 , 14 ( 3 ) : 19 「1 31iH lli s J E . S ur acf e e gn in e e r ign o f m ag n e s i u m al loy s . A S M H an db o ok , Vo l . 5 ( S u r af e e E n g i n e e r in g ) . O h i o : A S M Int e rn a - t i on a l , 19 94 [14 ] L i u Y G , Z h an g W, L i J Q . Mi e r o acr E l e e t r o d e P o s i t i o n o f e e - r am i e if lm s o n d o u b l e e l e ctC o d e s o f A Z g l D m a g l l e s i um al l o y b y sy m r 以 e itr e a l A C P u l s e m het o d . S u r f E n g , 2 00 3 , 19 ( 5 ) : 3 4 5 【巧」刘 元刚 , 张 巍 , 李久青 , 等 . A Z gl D 铸造镁 合金 交流 脉冲 双极微 弧 电沉 积陶 瓷膜 . 北京 科技 大学学 报 , 2 0 04 , 26( 1) : 7 3 【16 ] 王武 育 , 孙平 , 代桂 军 , 等 . 氟化 镁单 晶体与 多晶体成 膜后 薄膜耐 磨性 分析 . 稀 有金 属 , 2 0 01 , 2 5( l) : 78 f 17] 杨元 政 , 刘 正 义 , 庄育智 , 等 . 等 离子 喷涂 1A 2 O , 陶瓷涂 层 的结构 与组 织特 征 . 兵器材 料科 学 与工程 , 2 0 0 , 2 3 ( 3 ) : 7 【18] 许 伯藩 , 李 安敏 , 潘英 君 , 等 . eC 认对 激 光熔覆 IT CP加 i 基 复 合涂 层 的影 响 . 热 工艺技 术 , 2 002 , 6 : 10 P a i n t i n g o f m a g n e s i um a ll o y s b a s e d o n m i c r o ar c e l e e tr o d e P o s it i o n LI U uY a 刀g a n g, Z月刁 N G 肠 i, G月口 iJ n , T U uY hn u a, L l iJ uq in g M a t e r i a l s S c i e n e e an d E n g in e e r in g S e h o o l , nU i v e t s ity o f s e i e n e e an d eT e hn o l o gy B e ij in g , B e ij in g l 0 0 O8 3 , hC i n a A B S T R A C T A P ia nt i n g m e t h o d b a s e d o n a m i cr o ar c o x i d at i o n (M A O ) c o at ign aw s aP P li e d t o P r o t e e t m a gn e s a lum lloy s . T h e M A O e o at ign w a s s im ul t an e o us ly e l e c tr o de P o s it e d o n hte an o d e an d e aht o d e o f A Z 9 1D m a g l 1 e s i o e a s t a ll o y w iht A C s y l n m e tr i c Pul s e m e ht o d i n c o mP o s it e s i l i e at e 5 0 』u t i o n . S a lt s P r ay i n g t e s t s w e r e u s e d t o ivn e s t i g at e ht e c o r o s i o n r e s i s t an e e o f s o l 一 g e l , P o ly s i l i e on e , an d o gr an i e e P o xy P imr e r an d P o 1y u r e ht an e a e yr li e t o P e o at e o v e r - ing s , w h i e h w e r e e o n s i d er e d a s htr e e P o s t 一 e o at m g m e ht o d s t o M A O s P e e im e n s . A ft e r P a i n t e d w iht e P o xy P r im e r an d P o ly u r e ht an e a c yt li e t o P e o at , ht e b ar i e r P r o P e yrt o f M A O s am P l e s w a s e o m P ar e d w i ht ht at o f M g币ia nt an d tr iad - t i o n a l M g / c hr o m at e e o vn e r s i o n e o at in g (C C C )P/ a in t sP e e im e n s b y s a lt s P r ay in g et s t s a n d e l e c otr c h e m i c a l i l l l P e - d an c e s P e e tr o s e o yP (E I S ) . ft w a s d e m o n s tr at e d t l l a t s o l一 g e l , P o ly s i li e o n e an d o gr an i e e o at i n g s al l b e ar s o m e v a li id yt, e s P e e i al l y e P o xy P r im e r w i ht P o l y u r het aen a e w li e t o P e o at w o kr e d 5 0 w e ll ht at n o c o r o s i o n h aP P e n e d a ft e r 4 80 h o f s a lt s p r即 in g . hT e s ih e ld i n g Por p e yrt o f 入19 2吞 I A O P/ a i nt w a s b e et r ht a n ht at o f M gP/ a i nt an d M g /C C C P/ ia n t . K卫 Y W O R D S m a助 e s i unt a ll o y : m i e r o ar e e l e e tr o d e P o s i ti o n : p a int u l g ; e h e m i e a l i m p e d an e e s p e c tr o s e o yP