TiO2-PTFE 對6063 鋁合金微弧氧化膜層的影響

高 虹，王 超，姜 波，宋仁國

(常州大學a.材料科學與工程學院，b.江蘇省材料表面科學與技術重點實驗室，江蘇 常州 213164)

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鋁合金作為密度較小的常用金屬之一，其物理化學性質優異、加工性能良好、加工費用低廉，符合國家綠色發展戰略方針，被廣泛運用于工業、農業、軍事、航空、建筑、交通、電子工業[1]。然而金屬鋁的化學性質活潑，雖然在空氣中會與氧氣形成一層氧化膜，對基體合金有一定的保護作用，但是其氧化膜層不致密，在日常環境或潮濕環境下會進一步腐蝕，危害較為嚴重的是應力腐蝕開裂、腐蝕疲勞及電偶腐蝕[2]，另外還有點腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕，這些都限制了鋁合金的應用。目前，微弧氧化(MAO)是運用較為廣泛的金屬表面改性方法之一，是指在高壓放電條件下，Mg、Al、Ti 等閥金屬在電解液中生長出陶瓷膜。將基體金屬放入電解液中作為陽極，不銹鋼電解槽或不銹鋼板為陰極，在接通電源的情況下形成導電通路，在合金基體的表面上放電擊穿，形成具有耐磨性、耐腐蝕性和其他表面特性的陶瓷膜層，用于保護基體。微弧氧化技術發展至今，工藝成熟、操作簡單、使用廣泛、環境友好、綠色環保、性價比高[3－6]。

微弧氧化膜層的成分來自于基體和電解液，不同的電解液成分對于膜層的物相組成、物理指標、顏色等均有影響。在微弧氧化電解液中加入適量微納米顆粒作為添加劑，使其參與微弧氧化陶瓷膜的形成，可以減少陶瓷膜層的孔洞數量、降低膜層孔隙率，改善膜層多孔結構，提升膜層的組織結構、耐腐蝕性能、力學性能等，添加劑的濃度、熔點、種類等因素均對微弧氧化膜層性能有不同程度的影響[7，8]。……