铝基复合材料微弧氧化陶瓷膜的组成与性能

无机材料学报

铝基复合材料微弧氧化陶瓷膜的组成与性能

辛世刚, 宋力昕, 赵荣根, 胡行方

中国科学院上海硅酸盐研究所特种无机材料研究发展中心, 上海 200050

收稿日期:2004-12-28 修回日期:2005-03-14 出版日期:2006-01-20 网络出版日期:2006-01-20

Phase Composition and Properties of the Micro-arc Oxidation Coating on Aluminium Matrix Composite

XIN Shi-Gang, SONG Li-Xin, ZHAO Rong-Gen, HU Xing-Fang

Research and Development Center of Special Inorganic Material, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China

Received:2004-12-28 Revised:2005-03-14 Published:2006-01-20 Online:2006-01-20

摘要/Abstract

摘要： 微弧氧化是一种利用液相介质中阳极表面产生的等离子体放电合成氧化物陶瓷膜的技术. 本文利用微弧氧化技术在铝基复合材料表面制备了氧化铝陶瓷膜. XRD和SEM分析结果显
示, 陶瓷膜由α-Al₂O₃、γ-Al₂O₃和ε -Al₂O₃组成, 与基体结合效果好, 陶瓷膜表面存在大量类似火山口的等离子体放电产物, 说明陶瓷膜是
沿着放电通道生长. 陶瓷膜的最高硬度可达21GPa, 分布在距界面12μm附近; 恒电位极化实验结果显示, 经微弧氧化后的铝基复合材料拥有非常好的耐腐蚀性能.

关键词: 铝基复合材料, 微弧氧化, 氧化铝, 陶瓷膜

Abstract: Micro-arc oxidation (MAO) is a novel surface ceramic coating technique, based on a plasma discharge treatment in aqueous electrolyte on aluminium surface by using high polarized voltage. An alumina coating was produced
by MAO on aluminium matrix composite. The results of XRD and SEM show that the alumina coating consists of α-Al₂O₃, γ-Al₂O₃ and ε-Al₂O₃. The adhesion of the
coating to the substrate is fine. Many crater-mouth like products formed by the plasma discharge observed on the coatings surface, indicate that the plasma discharge products can be generated in the discharge
channels. The maximum hardness value detected at around 12μm from interface of substrate/coating is 21GPa. The potentiodynamic polarization analysis results of the coating indicate that the MAO coated
aluminium matrix composite possesses excellent corrosion resistance.

Key words: aluminium matrix composite, micro-arc oxidation, alumina, ceramic coating

中图分类号:

TG174

辛世刚,宋力昕,赵荣根,胡行方. 铝基复合材料微弧氧化陶瓷膜的组成与性能[J]. 无机材料学报.

XIN Shi-Gang, SONG Li-Xin, ZHAO Rong-Gen, HU Xing-Fang. Phase Composition and Properties of the Micro-arc Oxidation Coating on Aluminium Matrix Composite[J]. Journal of Inorganic Materials.

[1]	武向权, 滕家琛, 季祥旭, 郝禹博, 张忠明, 徐春杰. 织构化多孔Al₂O₃-SiO₂复合陶瓷片-球混合浆料特性及光强分布仿真[J]. 无机材料学报, 2024, 39(7): 769-778.
[2]	程博, 安晓航, 李定华, 杨荣杰. ATH/ADP配比对EVA阻燃性能及机理转变的影响[J]. 无机材料学报, 2024, 39(5): 509-516.
[3]	刘文龙, 赵瑾, 刘娟, 毛小建, 章健, 王士维. 微波干燥自发凝固成型氧化铝湿坯[J]. 无机材料学报, 2023, 38(4): 461-468.
[4]	杜佳恒, 范鑫丽, 肖东琴, 尹一然, 李忠, 贺葵, 段可. 电泳沉积制备微弧氧化钛表面氧化镁涂层及其生物学性能[J]. 无机材料学报, 2023, 38(12): 1441-1448.
[5]	贾玉娜, 曹旭, 焦秀玲, 陈代荣. 无机酸铝体系氧化铝连续纤维的制备技术研究[J]. 无机材料学报, 2023, 38(11): 1257-1264.
[6]	王士维. 基于疏水作用的陶瓷浆料自发凝固成型研究进展[J]. 无机材料学报, 2022, 37(8): 809-820.
[7]	王新刚, 杨青青, 林根连, 高巍, 秦福林, 李荣臻, 康庄, 王小飞, 蒋丹宇, 闫继娜. 国产550级连续氧化铝陶瓷纤维的高温拉伸性能研究[J]. 无机材料学报, 2022, 37(6): 629-635.
[8]	周港怀, 刘耀, 石原, 刘绍军. 活性氧化铝催化剂载体的光固化浆料制备与成型[J]. 无机材料学报, 2022, 37(3): 297-302.
[9]	曾勇, 张子佳, 孙立君, 姚海华, 陈继民. 3D打印氧化铝陶瓷的气氛脱脂热处理工艺研究[J]. 无机材料学报, 2022, 37(3): 333-337.
[10]	郝鸿渐, 李海燕, 万德田, 包亦望, 李月明. 莫来石/氧化铝预应力涂层增强氧化铝的弯曲强度和抗热震性能[J]. 无机材料学报, 2022, 37(12): 1295-1301.
[11]	彭飞, 姜勇刚, 冯坚, 蔡华飞, 冯军宗, 李良军. 耐高温氧化铝气凝胶隔热复合材料研究进展[J]. 无机材料学报, 2021, 36(7): 673-684.
[12]	王志虎,张菊梅,白力静,张国君. AZ31镁合金微弧氧化陶瓷层表面Mg(OH)₂膜层的制备及耐蚀性[J]. 无机材料学报, 2020, 35(6): 709-716.
[13]	郑雪, 江睿, 李谦, 王伟哲, 徐智谋, 彭静. 类阳极氧化铝纳米结构LED的研究[J]. 无机材料学报, 2020, 35(5): 561-566.
[14]	LI Xia,SHENASHEN Mohamed A,MEKAWY Moataz,TANIGUCHI Akiyoshi,EI-SAFTY Sherif A. 氢氧化铝纳米片: 结构依赖性癌症化疗药物的储运[J]. 无机材料学报, 2020, 35(2): 250-256.
[15]	杨少辉, 闫淑芳, 李世江, 陈伟东, 杜培, 马文. 阶段占空比对ZrH_1.8表面微弧氧化陶瓷层性能的影响[J]. 无机材料学报, 2020, 35(10): 1112-1116.