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镁合金自封孔微弧氧化膜的成膜及腐蚀机理研究

微弧氧化；,镁合金,耐蚀性,成膜机理

       镁合金自封孔型微弧氧化技术一步氧化即可实现膜层表面的微孔填充(图1)，耐蚀性能相比传统微弧氧化工艺提升3~5倍，但其成膜及腐蚀机理缺乏系统研究。本文首先采用M-S曲线、XRD及XPS等方法对初期形成钝化膜的性能进行表征，并以恒流模式在新型电解液/传统电解液中交替氧化，结合成膜过程中SEM表面/截面形貌及物相组成结果解析新型微弧氧化的成膜机理，得出实现自封闭的两个关键因素：1）PB比小于1的钛氧化物(≥5 at%)在膜层表面以及微孔内壁的沉积，显著降低了微孔数量,提高膜层的致密性；2) 冷却重熔过程中，基于膜层各组分的凝固点不同，凝固点最低的MgF₂在气压差作用下最后沉积，填充微孔(图2)^[1]。此外，使用电化学阻抗、微观形貌观察及元素分布面扫等方法对自封孔型微弧氧化膜的失效过程进行分析，发现微孔附近可溶性MgCl₂的形成导致其封孔物质(MgF₂)优先脱落，而化学稳定性较强的钛氧化物依旧保留，并一定程度上阻滞腐蚀介质的向内渗透及横向扩展，有效延长镁基体的使役寿命^[2]。