.900 北京科技大学学报 第30卷 图(b)和(c)中可以看出区域1中小球的Cu元素质 出经过阳极氧化在镀铜液中阴极小电流处理后，在 量分数(75.13%)明显高于区域2中的Cu质量分 衍射角(43°)附近出现了铜与氧化镁相近的衍射峰， 数(0.79wt%).排除分析过程中氧化膜对小球的 在衍射角(50°~51°)范围内出现了较为明显的铜的 影响，可以证明此小球为铜， 衍射峰.XRD分析表明，在镀铜液中阴极小电流处 图3所示为A☑31镁合金在进行阳极氧化和在 理后，镁合金阳极氧化膜存在电沉积的金属铜，这与 镀铜液中阴极小电流处理后的XRD图谱.可以看 图2中的能谱分析结果是一致的 (a) 50000rb) 80000- O一Mg固溶体(a) 口一Mg0 40000 s60000 e-Cu 30000 40000 20000 0 20000- 品 10000 品品品 0 20 30 40 50 60 70 20 30 40 50 60 2) 20() 图3阳极氧化A☑31镁合金在小电流沉积铜前(a)后(b)的XRD图谱 Fig.3 XRD patterns of the anodic film of AZ31 Mg alloy:(a)anodic film:(b)after anodizing and electro-deposition of copper (0.25mAcm2.2 min) 2.2截面形貌及元素分布 度减小(5m左右)，但是膜层与阳极氧化膜相比更 图4为AZ31镁合金阳极氧化膜在镀铜液中阴 均匀.图5为对图4(b)中的镁合金阳极氧化膜截面 极小电流处理前后的SEM截面形貌，可以看出， 的铜元素分布的线扫描定性分析的结果，可以看到 AZ31镁合金的阳极氧化膜的厚度为10m左右，且 C山元素主要沉积在氧化膜的底部， 厚度不均匀，经过阴极小电流处理后阳极氧化膜厚 a) X4,008 5m 27/%户/四7 图4AZ31镁合金阳极氧化膜镀铜前后的截面形貌.(a)镀铜前：(b)镀铜后 Fig-4 Cross section morphology of the anodic film of AZ31 magnesium alloy:(a)anodizing:(b)after electro-deposition of copper (0.25 mA. cm-2,2min） 2.3小电流镀铜对镁合金耐蚀性的影响 镀铜可以使阳极氧化镁合金的耐蚀性得到显著的 从图6中的极化曲线可以看出，在质量分数为 提高， 3.5%NaC1溶液中，经过阳极氧化处理后，AZ31镁 合金的自腐蚀电位正移，腐蚀电流密度减小，使镁合 3讨论 金的耐蚀性有了一定的改善。但是由于阳极氧化膜 镁合金的阳极氧化膜由内层的致密阻挡层和外 的多孔特性，其耐腐蚀的性能仍然不能满足实际需 层的多孔层组成，阻挡层的性质决定了镁合金的耐 要.在经过小电流电镀铜之后，与未电镀铜的镁合 蚀性能。一般说来，阳极氧化膜的主要成分为氧化 金阳极氧化膜相比，其自腐蚀电位正移了将近 镁，氧化镁是离子型化合物，常温下是不导电的，因 600mV,同时腐蚀电流密度明显减小.因此，小电流 此通常情况下不能在镁合金阳极氧化膜的表面电镀图（b）和（c）中可以看出区域1中小球的 Cu 元素质 量分数（75∙13％）明显高于区域2中的 Cu 质量分 数（0∙79wt％）．排除分析过程中氧化膜对小球的 影响‚可以证明此小球为铜． 图3所示为 AZ31镁合金在进行阳极氧化和在 镀铜液中阴极小电流处理后的 XRD 图谱．可以看 出经过阳极氧化在镀铜液中阴极小电流处理后‚在 衍射角（43°）附近出现了铜与氧化镁相近的衍射峰‚ 在衍射角（50°～51°）范围内出现了较为明显的铜的 衍射峰．XRD 分析表明‚在镀铜液中阴极小电流处 理后‚镁合金阳极氧化膜存在电沉积的金属铜‚这与 图2中的能谱分析结果是一致的． 图3 阳极氧化 AZ31镁合金在小电流沉积铜前（a）后（b）的 XRD 图谱 Fig．3 XRD patterns of the anodic film of AZ31Mg alloy：（a）anodic film；（b） after anodizing and electro-deposition of copper （0∙25mA·cm —2‚2 min） 2∙2 截面形貌及元素分布 图4为 AZ31镁合金阳极氧化膜在镀铜液中阴 极小电流处理前后的 SEM 截面形貌．可以看出‚ AZ31镁合金的阳极氧化膜的厚度为10μm 左右‚且 厚度不均匀．经过阴极小电流处理后阳极氧化膜厚 度减小（5μm 左右）‚但是膜层与阳极氧化膜相比更 均匀．图5为对图4（b）中的镁合金阳极氧化膜截面 的铜元素分布的线扫描定性分析的结果．可以看到 Cu 元素主要沉积在氧化膜的底部． 图4 AZ31镁合金阳极氧化膜镀铜前后的截面形貌．（a） 镀铜前；（b） 镀铜后 Fig．4 Cross-section morphology of the anodic film of AZ31magnesium alloy：（a） anodizing；（b） after electro-deposition of copper （0∙25mA· cm —2‚2min） 2∙3 小电流镀铜对镁合金耐蚀性的影响 从图6中的极化曲线可以看出‚在质量分数为 3∙5％ NaCl 溶液中‚经过阳极氧化处理后‚AZ31镁 合金的自腐蚀电位正移‚腐蚀电流密度减小‚使镁合 金的耐蚀性有了一定的改善．但是由于阳极氧化膜 的多孔特性‚其耐腐蚀的性能仍然不能满足实际需 要．在经过小电流电镀铜之后‚与未电镀铜的镁合 金阳极氧化膜相比‚其自腐蚀电位正移了将近 600mV‚同时腐蚀电流密度明显减小．因此‚小电流 镀铜可以使阳极氧化镁合金的耐蚀性得到显著的 提高． 3 讨论 镁合金的阳极氧化膜由内层的致密阻挡层和外 层的多孔层组成‚阻挡层的性质决定了镁合金的耐 蚀性能．一般说来‚阳极氧化膜的主要成分为氧化 镁．氧化镁是离子型化合物‚常温下是不导电的‚因 此通常情况下不能在镁合金阳极氧化膜的表面电镀 ·900· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷