·1158 工程科学学报，第41卷，第9期 以看出，基体材料的总损失较大，而涂层材料的总损 的点蚀孔，但点蚀孔较大，腐蚀产物较少（图8 失约为基体的一半.由于磨损和腐蚀的相互作用 (a)).结合图8(b)能谱分析可知，其腐蚀产物主要 (S)在总材料损失中起着重要作用，腐蚀材料损失 为A山，03，由于熔覆层表面生成致密的钝化膜Y 约占材料总损失的15%，磨损材料损失约占全部材 A山，O3,而此时腐蚀介质中的C~吸附在钝化膜表面 料损失的85%，这表明腐蚀和磨损的协同作用对材 较多，达到12.1%，破坏膜的保护作用，使得点蚀电 料损失有很大贡献，材料损失主要来自机械磨损. 位附近的电流迅速增大，从而产生局部点腐蚀.对 当材料表面经过微弧氧化处理后，复合膜层表面硬 于复合膜层，可以看到膜层表面微孔较少，腐蚀产物 度会显著增加，耐磨性能也会随之增加，磨损加速腐 较少，也并无明显的微裂纹（图8（©）).这可能是由 蚀的比例因子将会逐渐较小 于一部分腐蚀产物填充的作用.膜层表面主要元素 2.4浸泡腐蚀测试 为0、A1和Si,但Cl的浓度有所上升(8(d)),但这 图8为涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡192h后 依然不足以对膜层产生破坏，复合膜层表现出较好 的表面形貌.可以看到，熔覆涂层表面出现了轻微 的耐蚀性 2500 (b)Al 元素质量分数停原子分数% 50.85 1 34.58 2000 2846 8 16.59 12.10 15000 Fe 1.00 3.88 3,13 Na 574 657 1000 CI 500C 6 9 10 E/keV 20000 元素质量分数%原子分数% 22.31 32.97 AI 54,99 48.17 16000 17.62 14.83 2.25 126 Na 0.54 55 12000 Mg 2.29 22 8000 4000 S 456 7 8910 E/keV 图8不同制备方式下涂层浸泡后表面形貌与能谐图.(a,b)LC:(c,d)LC+MAO Fig.8 Surface morphologies and EDS analysis results of coatings prepared by different methods after immersion:(a,b)LC;(e,d)LC+MAO 图9为涂层试样浸泡192h后的Nyquist图和 LC+MA0复合涂层的阻抗模值为105.32·cm2,这 Bode图.在图9(a)中，能够明显的看到涂层试样在 表明在经过复合处理后，膜层的耐蚀性能能得到进 高频区域出现了一个较大的容抗弧，在单纯的LC 一步提升，这也与浸泡腐蚀后观察到的形貌结果 处理下，容抗弧呈现一个半圆形，但容抗弧半径较 一致 小，在经过LC+MAO复合处理下，容抗弧形状均为 图10所示为电化学阻抗谱等效拟合电路，用以 一个压扁的容抗弧，表现出明显的“弥散效应”，且 分析拟合结果.在所示电路中，相位原件由Q和n 半径逐渐增大.容抗弧半径越大，说明膜层电阻越 (弥散指数)表征，当n的值为1时，CPE表示理想 大，从而有效的保护基体减少其腐蚀损失].从图 电容.R代表所用试样和参比电极之间的溶液电 9(b)可以看到，在低频条件下，基体的阻抗模值为 阻，即NaCl溶液电阻，R代表膜层缺陷电阻，类似于 1028cm2,LC涂层的阻抗模值为103.72·cm2,而 孔洞和裂纹，在LC涂层中表示涂层气孔和裂纹电工程科学学报,第 41 卷,第 9 期 以看出,基体材料的总损失较大,而涂层材料的总损 失约为基体的一半. 由于磨损和腐蚀的相互作用 (S)在总材料损失中起着重要作用,腐蚀材料损失 约占材料总损失的 15% ,磨损材料损失约占全部材 料损失的 85% ,这表明腐蚀和磨损的协同作用对材 料损失有很大贡献,材料损失主要来自机械磨损. 当材料表面经过微弧氧化处理后,复合膜层表面硬 度会显著增加,耐磨性能也会随之增加,磨损加速腐 蚀的比例因子将会逐渐较小. 2郾 4 浸泡腐蚀测试 图 8 为涂层在 3郾 5% NaCl 溶液中浸泡 192 h 后 的表面形貌. 可以看到,熔覆涂层表面出现了轻微 的点 蚀 孔, 但 点 蚀 孔 较 大, 腐 蚀 产 物 较 少 ( 图 8 (a)). 结合图 8(b)能谱分析可知,其腐蚀产物主要 为 Al 2 O3 ,由于熔覆层表面生成致密的钝化膜 酌鄄 Al 2O3 ,而此时腐蚀介质中的 Cl - 吸附在钝化膜表面 较多,达到 12郾 1% ,破坏膜的保护作用,使得点蚀电 位附近的电流迅速增大,从而产生局部点腐蚀. 对 于复合膜层,可以看到膜层表面微孔较少,腐蚀产物 较少,也并无明显的微裂纹(图 8(c)). 这可能是由 于一部分腐蚀产物填充的作用. 膜层表面主要元素 为 O、Al 和 Si,但 Cl - 的浓度有所上升(8(d)),但这 依然不足以对膜层产生破坏,复合膜层表现出较好 的耐蚀性. 图 8 不同制备方式下涂层浸泡后表面形貌与能谱图 郾 (a, b) LC; (c, d) LC + MAO Fig. 8 Surface morphologies and EDS analysis results of coatings prepared by different methods after immersion: (a, b) LC; (c, d) LC + MAO 图 9 为涂层试样浸泡 192 h 后的 Nyquist 图和 Bode 图. 在图 9(a)中,能够明显的看到涂层试样在 高频区域出现了一个较大的容抗弧,在单纯的 LC 处理下,容抗弧呈现一个半圆形,但容抗弧半径较 小,在经过 LC + MAO 复合处理下,容抗弧形状均为 一个压扁的容抗弧,表现出明显的“弥散效应冶,且 半径逐渐增大. 容抗弧半径越大,说明膜层电阻越 大,从而有效的保护基体减少其腐蚀损失[15] . 从图 9(b)可以看到,在低频条件下,基体的阻抗模值为 10 2郾 8 赘·cm 2 ,LC 涂层的阻抗模值为 10 3郾 7 赘·cm 2 ,而 LC + MAO 复合涂层的阻抗模值为 10 5郾 3 赘·cm 2 ,这 表明在经过复合处理后,膜层的耐蚀性能能得到进 一步提升,这也与浸泡腐蚀后观察到的形貌结果 一致. 图 10 所示为电化学阻抗谱等效拟合电路,用以 分析拟合结果. 在所示电路中,相位原件由 Q 和 n (弥散指数)表征,当 n 的值为 1 时,CPE 表示理想 电容. Rs代表所用试样和参比电极之间的溶液电 阻,即 NaCl 溶液电阻,Rb代表膜层缺陷电阻,类似于 孔洞和裂纹,在 LC 涂层中表示涂层气孔和裂纹电 ·1158·