第十三届全国表面工程大会暨第十二届全国青年表面工程论坛

98 / 2020-09-17 11:06:57

镁合金微弧氧化层的抗燃烧行为

镁合金、微弧氧化、抗燃烧性

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    镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、阻尼性能及电磁屏蔽性能好等优点，越来越多的应用在航空航天、轨道交通、汽车工业等领域。但是镁合金的耐蚀性和抗高温氧化性较差，在服役过程中如果遇到周边失火可能会导致镁合金燃烧的风险。表面改性或者施加涂层是提高镁合金抗高温氧化性降低起火燃烧风险的重要手段。微弧氧化技术具有良好的热防护性能，已有研究表明在铝合金基体表面制备含有ZrO₂的微弧氧化涂层具有导热系数低、高温稳定性好、与基体结合强度高等优点，能够显著提高其抗高温氧化性和抗燃烧性能。

    本研究以AZ91D镁合金为基体，采用微弧氧化技术分别在Al-Zr、Si-Zr和P-Zr三种不同电解液体系中制备含ZrO₂的陶瓷涂层。对比研究了三种膜层的厚度、表面粗糙度、组成、结构以及抗高温氧化和抗燃烧性能之间的关系，提出了在燃烧气氛与传统高温氧化行为的差别，可为镁合金热防护涂层的结构设计与开发提供理论依据和参考。研究结果表明微弧氧化层的致密内层厚度、高温稳定相含量是影响抗燃烧性的主要因素。