在由KOH、Na2SiO3、Na2B4O7和三乙醇胺等组成的电解液中,以恒电流方式对AZ91D镁合金进行阳极氧化处理,并研究了三乙醇胺浓度对AZ91D镁合金阳极氧化膜层性能的影响规律。利用电压?时间曲线,全浸腐蚀实验、动电势极化曲线和扫描电镜(SEM)等方法检测和观察阳极氧化膜层的性能和表面形貌。实验结果表明:三乙醇胺可以有效抑制火花放电,增加膜层的厚度,使表面孔隙变小,提高表面光洁度;当三乙醇胺浓度为30g?dm-3时,膜层耐蚀性能;在阳极氧化过程中,三乙醇胺化学吸附于镁合金表面,从而改变微弧氧化过程中氧气气泡在镁合金表面的吸附强度和氧气气泡的大小,降低了微弧氧化陶瓷层孔隙率,提高了阳极氧化膜的致密性和耐蚀性。
目前,镁合金所采取的防腐蚀措施主要有化学转化、自组装单分子膜、阳极氧化、电镀与化学镀、液相沉积与溶胶凝胶涂层、气相沉积、喷涂、激光熔覆合金技术等。而阳极氧化就是镁合金的一种表面处理方法,可在镁或其合金表面生成一层与基体结合牢固,韧性高,具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性的致密氧化陶瓷膜而受到广泛关注。由于镁合金阳极氧化的特点,一般镁合金进行氧化时常会在其表面产生强烈的火花放电,给安全生产带来隐患,同时,也易使膜层产生局部烧蚀、粉化等缺陷;火花放电产生大量的热量使溶液迅速升温也对工厂的降温装置提出了更高的要求,增加了成本。阳极氧化时,加入氨水或二亚乙基三胺、六亚甲基四胺、羟胺和三乙胺等有机胺物质可以使外加电压达到很高而不产生火花,罗胜联等对此进行了较系统的研究。但这些胺类,由于具有毒性或易挥发性而对环境造成不利影响。三乙醇胺[N(CH2CH2OH)3]是工业中的有机溶剂,因其无毒、低挥发、价廉易得而广泛地应用于表面活性剂、合成洗涤剂、石油添加剂、合成树脂和橡胶增塑剂、促进剂、硫化剂和发泡剂等领域。本文在研制的环保型阳极氧化液中通过添加三乙醇胺,有效地控制了火花放电,获得了光滑致密、耐蚀性优良的氧化膜层;同时探讨了不同浓度三乙醇胺对AZ91D镁合金阳极氧化行为的影响,比较了不同有机醇胺的抑弧性能,并对其作用机理进行了简要分析。