．氧化膜層的硬度、耐蝕性、成膜速率及膜層顏色的均勻性都要比用ｃ ｈ ｏ ｎａ作為電解液的好。
（２）當電壓由２ｏ ｖ公升到４ｏ ｖ，氧化膜的顏色
由紫色，藍色，最後變為淺藍色。ｎａ。ｐｏ 的質量濃度是影響陽極氧化膜的顯微硬度和耐蝕性的主要因素。
６ ０１８．
光松文雄，柴田英明．鈦的熱處理和著色［ｊ］．楊翠英，譯．國外金屬熱處理
（３）ｔａ２陽極氧化的最佳工藝條件為：ｎａ。ｐｏ
參考文獻
［１］段良輝，劉亞萍，潘俊德，等．鈦合金表面雙層輝光離子滲鋁的
研究ｉ－ｊ］．熱加工工藝
劉美紅．陽極氧化對鈦表面著色及其效能研究［ｄ］．武漢：武漢理工大學
收稿日期：２０１０—１１一１０
嘲ⅲ嘲嘲新增劑對ａｚ ３１鎂合金陽極氧化膜
耐蝕性能』的影響
王桂香，穆俊巨集，李雲虎
（哈爾濱工程大學材料科學與化學工程學院超輕材料與表面工程教育部重點實驗室，
黑龍江哈爾濱１５０００１）
摘要：以為基礎電解液，採用恆電位模式，研究了幾種新增劑對ａｚ ３１鎂合金陽極氧化膜效能的影響。採用掃瞄電鏡、點滴實驗和極化曲線分別對陽極氧化膜的表面形貌和耐蝕
效能進行測試。結果表明：矽酸鈉的最佳質量濃度為１０．０ｇ／ｌ，檸檬酸鈉的最佳質量濃度為７．５ｇ／ｌ，草酸鈉的最佳質量濃度為０．２ｇ／ｌ。
矽酸鈉增強了火花放電的劇烈程度，檸檬酸鈉減緩了火花放電，而新增草酸鈉後為無火花放電。
關鍵詞：鎂合金；陽極氧化膜；耐蝕性；新增劑
卜中圖分類號：ｔｇ１７４文獻標識碼：ａ文章編號
０ 前言
鎂合金由於其獨特的效能優勢，在國內外倍受
關注，但要得到廣泛的應用，關鍵在於其表面處理技術的研究。陽極氧化是目前的表面處理技術中最為
有效的方法之一［川。影響陽極氧化成膜效果的因素
２０１１年９月電鍍與環保第３１卷第５期（總第１８１期）２９
有很多，包括電解液組分及其質量濃度、電引數（電壓、電流）型別和幅值及其控制方式、溶液溫度、ｐｈ值及處理時間等，其中電解液組分是鎂合金陽極氧化處理的決定性因素之一，極大地影響著鎂合金陽
極氧化膜的過程及膜層效能ｌ２］。
在陽極氧化溶液中常需要新增一些對成膜過程
有促進作用的新增劑，以達到光亮膜層、提高氧化過程穩定性、加快成膜等效果 ］。
本文研究了幾種新增劑對ａｚ ３１鎂合金陽極
氧化膜效能的影響。
１實驗１．１實驗材料
ａｚ ３１鎂合金材料的基本組成分別為：ａｌ
餘量，試片尺寸為前處理
鎂合金陽極氧化的前處理工藝流程為：打磨一
蒸餾水洗一鹼洗（５０～６０℃）一蒸餾水洗
（５０￣６０℃）一
蒸餾水洗（２５℃）一
酸洗（２５℃）一
蒸餾水洗一
乾燥待用。其中，打磨過程依次
使用砂紙對鎂合金試片進行逐
級打磨。
１．３陽極氧化過程
陽極氧化裝置採用直流穩壓電源，最大輸出電
壓為３００ ｖ，最大輸出電流為１ｏ ａ。以４０ ｍｍ×４０
ｍｍ×１ ｍｍ的不鏽鋼片作為陰極，ａｚ ３１鎂合金試
片作為陽極。將前處理過的試片放進由ｎａｏｈ ５０
組成的基礎電解液中，採用恆壓模式進行陽極氧化處
理，電壓為８０ ｖ，成膜時間為５ｍｉｎ。處理後的試片經蒸餾水沖洗並熱風吹乾。１．４測試方法
利用日本電子公司生產的ｊｓｍ一６４８０型掃瞄電子顯微鏡（ｓｅｍ）觀察膜的表面形貌。利用上海辰華公司生產的ｃｈｉ６６０ｂ型電化學工作站測試所研究試樣的極化曲線。採用三電極體系進行測試，試片為工作電極，飽和甘汞電極為參比電極，１ｃｍ。
的鉑片為輔助電極。電解質溶液為質量分數為３．５的ｎａｃ１溶液，待測試片暴露１ｃｎ＇ｌ的面積，掃瞄速率為０．０１ｍｖ／ｓ，測試過程中開路電位設為
一１．５ ｖ，初始電位設為一２．７ ｖ，結束電位設為
一０．１ｖ，得到極化曲線。
用硝酸和高錳酸鉀的混合溶液點滴測試ａｚ ３１鎂合金陽極氧化膜的耐蝕性。點滴溶液配方為：硝酸１ｍｌ，高錳酸鉀用玻璃棒蘸１滴溶液滴到氧化膜表面，觀察滴液由紫紅色變
為無色的時間來衡量膜層的耐蝕性能，點滴時間越長，膜層耐蝕性越好。
２結果與討論
２．１矽酸鈉對陽極氧化膜耐蝕性能的影響
在基礎電解液中加入矽酸鈉，陽極氧化過程中觀察到電火花增強，放電更均勻，電流密度下降的更
快，說明反應劇烈，成膜速率快。圖１為在基礎電解
液裡新增不同質量濃度的矽酸鈉所得陽極氧化膜的極化曲線，表１為圖１中極化曲線的擬合引數。由
圖１和表１可知：隨著電解液中矽酸鈉的質量濃度
的增加，自腐蝕電位呈現先增大後減小的波動，自腐蝕電流密度呈現先減小後增大的趨勢。當矽酸鈉的質量濃度為１０ ｇ／ｌ時，氧化膜的自腐蝕電位為
一０．６１５ｖ，比基礎電解液的正移了０．１０６ ｖ，自腐
蝕電流密度為比基礎電解液
的降低了乙個數量級。結果說明：當矽酸鈉的質量
濃度為１０ ｇ／ｌ時，所得陽極氧化膜具有較好的耐蝕性能。
圖１矽酸鈉對陽極氧化膜的極化曲線的影響
表１極化曲線擬合引數
表２為在含不同質量濃度的矽酸鈉的電解液中
獲得的氧化膜的點滴實驗結果。從表２中可看出：表４為在含不同質量濃度的檸檬酸鈉的電解液中獲得的陽極氧化膜的點滴實驗結果。
從表４中可看出：隨著新增劑的質量濃度的增大，變色時間呈現先增大後減小的趨勢，當新增劑的質量濃度為７．５ｇ／ｌ時，膜層的變色時間最長，說明耐蝕性能最好，
隨著矽酸鈉的質量濃度的增加，變色時間增長，說明
膜層的耐蝕性提高；但當矽酸鈉的質量濃度為１５ｇ／ｌ時，變色時間反而縮短，這與極化曲線結果一
致。因此可以表明：在既定的基礎電解液中，採用恆
壓方式進行陽極氧化，當矽酸鈉的質量濃度為１ｏ這與極化曲線的結果一致。
ｇ／ｌ時，得到的陽極氧化膜的耐蝕性能最好。
表２點滴實驗結果
變色時間／ｓ５９
２９２２．２檸檬酸鈉對陽極氧化膜耐蝕性能的影響
在基礎電解液中加入檸檬酸鈉，陽極氧化過程
中火花放電減弱，僅在試片與電解液介面上有電火
花，浸入電解液部分電火花不明顯，陽極氧化膜顏色較暗，電解後溶液略渾濁。
圖２為在基礎電解液裡新增不同質量濃度的檸檬酸鈉所得的陽極氧化膜的極化曲線，表３為圖２中極化曲線的擬合引數。由圖２及表３可以看出：當加入檸檬酸鈉的質量濃度為７．５ｇ／ｌ時，所得的陽極氧化膜的自腐蝕電流密度最小，為
，自腐蝕電位最大，為一０．５２２ ｖ。
圖２檸檬酸鈉對陽極氧化膜的極化曲線的影響
表３極化曲線擬合引數
表４點滴實驗結果
變色時間／８９ｏ
２．３草酸鈉對陽極氧化膜耐蝕性能的影響
在基礎電解液中加入草酸鈉，陽極氧化過程中試片浸入電解液中的部分看到產生氣泡，但是試片表面未觀察到電火花，電解後溶液不渾濁。
圖３為在基礎電解液裡新增不同質量濃度的草
酸鈉後所得陽極氧化膜的極化曲線。由圖３可知：
當草酸鈉的質量濃度為０．１ ｇ／ｌ時，獲得的陽極氧化膜的自腐蝕電流密度為自腐蝕電位為一０．８１０ ｖ，點滴實驗變色時間為８０ ｓ，與基礎電解液的相比，自腐蝕電流密度下降了乙個數量級，白腐蝕電位有所降低；當草酸鈉的質量濃度為０．２ ｇ／ｌ時，獲得的陽極氧化膜的自腐蝕電流密度為比基礎電解液的下降了
兩個數量級，自腐蝕電位為一０．８５５ ｖ，點滴實驗變色時間為１００ ｓ。電解液中草酸鈉的質量濃度為
０．２ ｇ／ｌ時達到飽和，故不能再增加其質量濃度。草酸鈉的加入改變了陽極氧化機理，由火花放電改為無電火花產生，得到的膜較厚，而膜表面較粗糙，故點滴實驗變色時間較短。
圖３草酸鈉對陽極氧化膜極化曲線的影響
２．４不同新增劑所得陽極氧化膜的表面形貌
圖４為不同新增劑所得陽極氧化膜的表面形貌。圖４（ａ）為在基礎電解液中所得陽極氧化膜的
２０１１年９月電鍍與環保第３１卷第５期（總第１８１期）３１
表面形貌，膜層表面比較均勻，但仍有不少孔洞。這
可能是在陽極氧化過程中發生火花放電，同時放出
層較厚。加入草酸鈉後改變為無電火花陽極氧化，減緩了陽極氧化的程度，獲得膜層較厚的氧化膜。
大量的熱，產生的熱被溶液所吸收，熔融狀態的金屬氧化物被冷卻，導致氧化物膜層的收縮，使得陽極氧
化膜多孔。圖４（ｂ）為矽酸鈉的質量濃度為１０ ｇ／ｌ
３ 結論
新增一定質量濃度的矽酸鈉、檸檬酸鈉和草酸鈉可以提高陽極氧化膜的耐蝕性能。矽酸鈉的新增增強了反應的劇烈程度，生成的氧化膜較粗糙。檸
時所得陽極氧化膜的表面形貌，膜外觀為白色，陽極
氧化膜表面粗糙、多孑ｌ。由於矽酸鈉的加入增強了火花放大，故獲得的氧化膜仍為多孑ｌ。圖４（ｃ）為檸檬酸鈉的質量濃度為７．５ ｇ／ｌ時所得陽極氧化膜的
檬酸鈉的新增降低了反應的劇烈程度，獲得的氧化
膜較緻密。新增草酸鈉會改變成膜的機理，使電火花陽極氧化變為無電火花陽極氧化，生成膜層較厚的氧化膜。
參考文獻：
表面形貌，氧化膜的外觀均勻、緻密，表面顏色較暗。新增檸檬酸鈉能減少電火花，從而降低反應的劇烈
程度。圖４（ｄ）為草酸鈉的質量濃度為０．２ ｇ／ｌ時所
得陽極氧化膜的表面形貌，氧化膜的外觀很暗，但膜
一一一一
（ａ）無新增劑
（ｂ）矽酸鈉１０ ｇ／ｌ
［２３張榮發，李明昇，龍小麗，等．電引數對鎂合金陽極氧化膜性
能影響的研究進展［ｊ］．中國有色金屬學報
［３］張永君，廖景娛，段紅萍，等．電解液濃度對鎂合金ａｚ９１ｄ陽
極氧化表面改性影響的研究［ｊ］．廣東有色金屬學報，２００４，
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［ｄ］．武漢：中南大學
［６］郭豔，董國君，王桂香，等．檸檬酸鈉對ａｚ３１鎂合金陽極氧
（ｃ）檸檬酸鈉草酸鈉０．２ ｇ／ｌ
化膜耐蝕性的影響［ｊ］．輕金屬
收稿日期
圖４不同新增劑所得陽極氧化膜的表面形貌
裝置ｐｌｃ控制電鍍生產線的方案設計王珏』
（中國礦業大學資訊與電氣工程學院，江蘇徐州２２１０００）
ｗａｎｇ ｊｕｅ
摘要：利用ｐｌｃ實現對電鍍生產線的系統控制，使系統具有很強的適應能力，可方便完成自動、手動控制和相互之間的切換。整個程式採用結構化的設計方法，提高了電鍍生產線的自動化程度和生產效率，是電鍍生產實現高效、低成本、高質量自動化生產的發展方向。
關鍵詞：ｐｌｃ；電鍍行車；控制
食品新增劑
名稱可能新增的食品品種 王金黃 塊黃腐皮 硼酸與硼砂腐竹 肉丸 涼粉 涼皮 麵條 餃子皮硫氰酸鈉乳及乳製品 玫瑰紅調味品 美術綠茶葉 鹼性嫩黃豆製品 工業用火鹼海參 魷魚等幹水產品 生鮮乳 一氧化碳金槍魚 三文魚 硫化鈉味精 工業硫磺白砂糖 辣椒 蜜餞 銀耳 龍眼 胡蘿蔔 薑等工業染料小公尺 玉公尺...
空調新增劑用途
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