1、說 明 書 摘 要本發明公開了一種鎂合金表面微弧氧化制備高耐蝕陶瓷膜的方法，該方法采用鋯鹽體系溶液作為電解液，將鎂合金置于電解液中作為陽極，不銹鋼板作為陰極，電解液的溫度控制在050，設定微弧氧化電源為恒壓工作方式，調節脈沖頻率為550Hz，占空比為5%30%，在電壓160V300V之間處理2min10min，即在鎂合金表面原位生長一層均勻、致密的含有非晶相的陶瓷膜。采用本發明的方法可以快速在鎂合金表面獲得致密的，非晶相含量較高的陶瓷膜，有效提高了鎂合金的耐蝕性。摘 要 附 圖權 利 要 求 書1、一種鎂合金表面微弧氧化制備高耐蝕陶瓷膜的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：（1）以水為溶劑配

2、制鋯鹽體系溶液，（電解液內容）然后將鋯鹽體系溶液置于電解槽中靜置24h后作為電解液；（2）將待處理的鎂合金置于步驟（1）所述電解液中作為陽極，不銹鋼板作為陰極，電解液的溫度控制在050，設定微弧氧化電源為恒壓工作方式，調節脈沖頻率為550Hz，占空比為為15%，在電壓為160V300V的條件下恒壓處理2min10min，即在鎂合金表面原位生長一層均勻、致密的，含有非晶相的陶瓷膜。2、根據權利要求1所述的鎂合金表面微弧氧化制備含有非晶相陶瓷膜的方法，其特征在于，步驟（1）中所述鋯鹽為氫氧化鋯、碳酸鋯、鋯氟酸銨或鋯硅酸鈉。3、根據權利要求1所述的鎂合金表面微弧氧化制備含有非晶相陶瓷膜的方法，其特征

3、在于，步驟（2）中所述微弧氧化電源為直流脈沖電源。4、根據權利要求1所述的鎂合金表面微弧氧化制備含有非晶相陶瓷膜的方法，其特征在于非晶相含量可控。說 明 書一種鎂合金表面微弧氧化制備高耐蝕陶瓷膜的方法技術領域本發明屬于微弧氧化處理技術領域，具體涉及一種鎂合金表面微弧氧化制備高耐蝕陶瓷膜的方法。背景技術鎂合金是實際應用中最輕的金屬結構材料(其密度是鋼鐵的1/4,鎂的2/3 ) ,它具有比重輕，比強度和比剛度高，阻尼減震性強、導熱性能好、抗沖擊性能好、電磁屏蔽能力強、容易回收利用等一系列優點，被譽為“21世紀最有發展潛力的綠色工程材料”。作為新一代綠色、高強、輕質的金屬結構材料，鎂合金在汽車工業、

4、航空航天、武器裝備、以及計算機、通信產品及消費類3C電子產品領域具有一些其他材料無法比擬的優勢。但是鎂合金的化學和電化學活性高，耐蝕性能極差。在大氣中鎂合金零件表面生成的氧化膜疏松多孔，極易發生大氣腐蝕和接觸腐蝕。此外，大多數鎂合金質地柔軟，硬度較低，表現出較差的耐磨性，這些都大大限制了其在民用和國防領域的應用。事實證明，防止鎂合金腐蝕和磨損最有效、最簡便的方法是對其進行表面處理。目前國內外應用的鎂合金表面處理方法主要包括化學轉化、陽極氧化、微弧氧化處理、電鍍/化學鍍、有機物涂層、激光表面改性、氣相沉積和表面滲層處理等。其中微弧氧化(MAO)技術，是在普通陽極氧化的基礎上發展起來的一種表面處理

5、新技術。應用該技術可以在Al, Mg, Ti等金屬表面原位生長一層陶瓷薄膜。通過對工藝過程進行控制，可以使生成的陶瓷膜具有優異的耐磨和耐蝕性能，較高的硬度和絕緣電阻。與其它同類技術相比，膜層的綜合性能有較大提高，且工藝簡單，易操作，處理效率高，現已成為輕質合金表面工程發展的一個重要方向。但是，鎂合金微弧氧化膜存在許多固有缺陷，在腐蝕環境中耐蝕性較差，涂層的防腐作用和壽命大大降低。微弧氧化膜雖然對鎂合金的自然腐蝕有一定的保護作用，但卻對鎂合金的電偶腐蝕沒有保護作用，而含非晶相的陶瓷膜具有較好的耐電偶腐蝕特性。因此，制備含有非晶相的陶瓷膜很有必要。現有的技術和工藝為在高純鎂表面通過微弧氧化技術制備

6、生物陶瓷膜的方法，涉及的專利為一種高純鎂醫用植入物及其生產方法，專利公開號為102727932A，其在高純鎂的基體表面通過微弧氧化處理形成一層還有非晶Ca和P的生物陶瓷涂層，其缺點在于所用基體以及預處理要求較高，純鎂的成本高，物理及化學性能不及鎂合金，且微弧氧化所需時間較長，膜層中非晶相含量不夠高，非晶相含量不可控。因此開發一種新技術在鎂合金表面通過微弧氧化制備高耐蝕的陶瓷膜，從而降低成本，提高效率，將會極大地推動微弧氧化技術在鎂合金關鍵零部件表面防護方面的實際推廣應用。發明內容本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種鎂合金表面微弧氧化制備含有非晶相陶瓷膜的方法。采用本發

7、明工藝參數，可以快速在鎂合金表面獲得致密的，非晶相含量較高且可控的高耐蝕陶瓷膜，此方法具有高效、節能的優點。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種鎂合金表面微弧氧化制備含有非晶相陶瓷膜的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：（1）以水為溶劑配制鋯鹽體系溶液，（電解液內）容然后將鋯鹽體系溶液置于電解槽中靜置24h后作為電解液；（2）將待處理的鎂合金置于步驟（1）所述電解液中作為陽極，不銹鋼板作為陰極，電解液的溫度控制在1050，設定微弧氧化電源為恒壓工作方式，調節脈沖頻率為550Hz，占空比為5%30%，在電壓為160V300V的條件下恒壓處理5min，然，即在鎂合金表面原位生長一層均

8、勻、致密的，含有非晶相的陶瓷膜。上述步驟（1）中所述鋯鹽為碳酸鋯和氟鋯酸鉀。上述步驟（2）中所述微弧氧化電源為直流脈沖電源。上述步驟（2）中所述占空比為15%。本發明與現有技術相比具有以下優點：本發明通過在改善電解液中成分含量，使制備出的鎂合金微弧氧化陶瓷膜中非晶相含量較高的陶瓷膜，以提高陶瓷膜的耐蝕性。制備的陶瓷膜在未進行封孔后處理時，經測試極化曲線可得，電極電位升高，腐蝕電流減小。 2、本發明處理工藝獲得的陶瓷膜中含有豐富的非晶相，且非晶相的含量可控。3、采用本發明工藝參數，可以快速在鎂合金表面獲得致密的，含有非晶相的陶瓷膜，該陶瓷膜層的生長速度高，此方法具有高效、節能的優點。4、本發明的

9、處理工藝對鎂合金的材質、形狀、尺寸等無特殊要求，凡是浸沒在電解液中的鎂合金，微弧氧化處理后均可在表面獲得均勻、致密的陶瓷膜，因此該工藝具有良好的通用性。下面結合附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。附圖說明圖1為普通鎂合金打磨掉氧化膜的外觀圖。圖2為使用普通電解液微弧氧化處理后的鎂合金的外觀圖。圖3為本發明實施例1微弧氧化處理后的鎂合金的外觀圖。圖4為本發明實施例2微弧氧化處理后的鎂合金的外觀圖圖5為本發明實施例1所得試樣進行電位極化測量所得極化曲線圖。圖6為本發明實施例2所得試樣進行電位極化測量所得極化曲線圖。圖7為本發明實施例3所得試樣進行電位極化測量所得極化曲線圖。圖8為本

10、發明實施例3所得試樣進行x射線衍射檢測所得圖譜。具體實施方式實施例1（1）以水為溶劑配制鋯鹽體系溶液，每升鋯鹽體系溶液中含鋯鹽10g，六偏磷酸鈉10g，磷酸二氫鈉2g，檸檬酸鈉1g，緩蝕劑，調節鋯鹽體系溶液的pH值為78，然后將鋯鹽體系溶液置于電解槽中靜置24h后作為電解液；所述鋯鹽為碳酸鋯；（2）將待處理的鎂合金置于步驟（1）所述電解液中作為陽極，不銹鋼板作為陰極，控制電解液的溫度為10，設定微弧氧化電源（直流脈沖電源）為恒壓工作方式，調節脈沖頻率為550Hz，占空比為15%，將電壓瞬間升至180V的條件下恒壓處理5min，即在鎂合金表面原位生長一層均勻、致密的，含有非晶相的陶瓷膜。（3）將

11、處理后的試樣進行檢測，按照GB/T24196-2009金屬和合金的腐蝕電化學試驗方法恒電位和動電位極化測量導則，在IM6e電化學工作站上，待測試樣為工作電極，鉑金電極為輔助電極，飽和甘汞電極為參比電極，掃面速率為0. 5mv/s，放入37的hank s溶液體系中，用tafel恒電位動態極化法測量涂層的電化學腐蝕電位和腐蝕電流，測量結果如下:腐蝕電位不小于-1. 4mv,腐蝕電流從10-5A降低至110-6A110-9A,說明本發明方法制作出來的陶瓷膜層的耐蝕性能、耐磨性大大提高。圖1是普通鎂合金的外觀圖，從圖中可以看出，普通鎂合金表面具有金屬光澤；圖2是普通電解液微弧氧化后的鎂合金；圖3是本實

12、施例微弧氧化處理后的鎂合金的外觀圖，從圖中可以看出本實施例微弧氧化處理后的鎂合金表面金屬光澤消失，陶瓷膜色澤均勻；圖5是本發明實施例1微弧氧化處理后的鎂合金試樣進行電極電位檢測所得曲線圖，從圖中可以看出其腐蝕電位不低于 -1. 4mv 腐蝕電流從10-5A降低至110-6A。 實施例2本實施例的制備方法與實施例1相同，其中不同之處在于：所述鋯鹽為氫氧化鋯、碳酸鋯、鋯氟酸銨或鋯硅酸鈉。使用電壓為200V，處理時間為5min。本實施例通過在使用特定的電解液，使制備出的鎂合金微弧氧化陶瓷膜中含有非晶相復合陶瓷，以提高陶瓷膜的耐蝕性，圖6是本發明實施例1微弧氧化處理后的鎂合金試樣進行電極電位檢測所得曲

13、線圖，從圖中可以看出試樣的腐蝕電位為-1.056mv，腐蝕電流從110-5A降到110-7A。實施例3（1）以水為溶劑配制鋯鹽體系溶液，每升鋯鹽體系溶液中含鋯鹽12g，六偏磷酸鈉12g，磷酸二氫鈉3g，檸檬酸鈉1g，氟化氫銨6g，調節鋯鹽體系溶液的pH值為67，然后將鋯鹽體系溶液置于電解槽中靜置24h后作為電解液；所述鋯鹽為碳酸氧鋯；（2）將待處理的鎂置于步驟（1）所述電解液中作為陽極，不銹鋼板作為陰極，控制電解液的溫度為30，設定微弧氧化電源（直流脈沖電源）為恒壓工作方式，調節脈沖頻率為550Hz，占空比為15%，在電壓為220V的條件下恒壓處理5min，即在鎂表面原位生長一層均勻、致密的，含有非晶相的復合陶瓷膜。本實施例通過在使用特制的電解液，使制備出的鎂微弧氧化陶瓷膜中含有非晶相復合陶瓷，圖7是本發明實施例2微弧氧化處理后的鎂合金試樣進行電極電位檢測所得曲線圖，從圖中可以看出所得試樣的腐蝕電