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本文采用微弧氧化单脉冲直流电源,在AZ91D镁合金上制备了含氧化锆相的陶瓷膜层,研究了电解液浓度和电参数对陶瓷膜及其耐蚀性的影响规律,分析了陶瓷膜的生长特点,测试了陶瓷膜与碳纤维等异种材料偶接的电偶腐蚀性能。利用X射线衍射分析(XRD)、X射线散射能谱(EDS)分析及扫描电子显微镜(SEM)分析技术研究了陶瓷膜的组成及形貌;涡流测厚仪测定陶瓷膜的厚度,电化学分析技术研究了陶瓷膜的耐腐蚀性能。XRD和EDS结果表明:通过微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面制备的陶瓷膜层中引进了锆、镁元素,锆相对含量较高,且大多以晶相存在于陶瓷膜层中;而镁的含量相对较低。SEM研究表明:在单脉冲条件下,随着电解液浓度的提高,膜层变粗糙;电流密度越大,膜层越粗糙,表面裂纹越多;低电源频率下的膜层比较平整,裂纹少,较致密。陶瓷膜的结构是典型的双层结构,由内层致密阻挡层和外层多孔疏松层组成。膜层生长前期双层结构不明显,生长后期膜层向基体内部发展,以及电解液反应沉积的加快,使阻挡层和疏松层的厚度都增大,膜层的双层结构明显。陶瓷膜的结构对膜层的耐蚀性有很大的影响。Na5P3O10浓度的增加,陶瓷膜厚度先减小后增加,膜层耐蚀性呈相反规律,当Na5P3O10浓度为3g·L-1时膜层的耐全面腐蚀性能最好;而随K2ZrF6浓度的提高,膜层厚度随之增加,膜层变致密,耐蚀性提高。电流密度增加使陶瓷膜厚度增加,但是膜层表面裂纹变大,耐蚀性下降;低电源频率下,膜层较薄,但表面裂纹少,有利于陶瓷膜耐蚀性的提高。电源频率为100Hz时的膜层耐蚀性最好。经微弧氧化处理后,陶瓷膜的电偶腐蚀电流密度减小,电偶腐蚀性能比镁合金基体的提高。在两种偶接材料中,虽然与M40碳纤维偶接的热力学腐蚀倾向大,但电偶腐蚀电流密度较小,在13μA·cm-2左右。与LY12铝合金偶接的电偶腐蚀电流密度很大,达到80μA·cm-2,陶瓷膜破坏严重,LY12铝合金也有一定程度的腐蚀,陶瓷膜不能与LY12铝合金接触使用。