孙乐
- 作品数：18 被引量：40H指数：4
- 供职机构：兰州理工大学更多>>
- 发文基金：国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术动力工程及工程热物理更多>>
- 基于配方均匀试验优化微弧氧化电解液浓度配比被引量：2
- 2021年
- 目的研究电解液中各电解质不同浓度配比下微弧氧化膜层的制备、微观结构及耐蚀性能,以确定最优配方。方法基于配方均匀试验方法,在硅酸盐系电解液中对AM60B镁合金进行微弧氧化处理。引入微弧氧化反应的可行性和微弧氧化膜层的成膜性两个试验指标,分别评判本研究中某电解液配方是否具有实际应用价值,以及评价在某个电解液配方下所制得膜层的合格程度。利用涡流测厚仪、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)、硝酸点滴实验以及电化学实验等方法,分别表征膜层的厚度、微观结构、物相组成、元素成分及耐蚀性能。结果当电解液中NaOH的质量浓度小于10 g/L时,方能获得表观完整且色泽均匀的微弧氧化膜层。当NaOH和KF的浓度配比接近,且两者之和约为Na_(2)SiO_(3)所占配比时,即Na_(2)SiO_(3)为19.24 g/L、NaOH为8.80 g/L、KF为11.96 g/L时,膜层中孔径的尺寸小,缺陷少,致密度最高,此时膜层的耐蚀性最好,与基体相比,该膜层的硝酸点滴耐蚀性提高了39倍,电化学耐蚀性提高了3个数量级。膜层主要由MgO、Mg_(2)SiO_(4)及少量的MgF_(2)、MgAl_(2)O_(4)组成,但含量有差别。结论实验设计方法的选择是保证本研究结果有效性的核心和关键。电解液中NaOH的浓度高低是决定某电解液配方是否具有实用价值的首要因素。只有Na_(2)SiO_(3)、NaOH和KF三者间具备适当的配比时,才能降低膜层中的微孔尺寸,减少微裂纹,提高其致密度,并能够在膜层中沉积更多的优质物相,这些是增强膜层耐蚀性的前提和保障。
- 杨登科马颖安凌云张睿峰吴雄飞孙乐王占营
- 关键词：镁合金微弧氧化电解液耐蚀性
- 纯镁表面等离子体电解渗硼与微弧氧化复合膜的制备及耐蚀性被引量：3
- 2021年
- 目的在纯镁表面制备新型复合膜,以提高其耐蚀性。方法先在硼砂系电解液中对纯镁进行等离子体电解渗硼(PEB)处理,预制表面改性层,然后在硅酸盐系电解液中对其进行微弧氧化(MAO)处理,从而获得PEB+MAO新型复合膜。分别使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析膜层的微观结构、元素分布及物相组成,膜层的耐蚀性则通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)来表征。结果纯镁的等离子体电解渗硼过程经历了电离、置换、吸附和扩散四个阶段,获得的PEB表面改性层由氧化层和扩散层组成。在PEB+MAO复合膜的生长过程中,膜层在其厚度方向存在重叠的现象,而不是逐层的简单堆积。等离子体电解渗透时,硼元素渗入后所形成的渗层区域降低了纯镁基体表面的化学活性,改善了其微观组织结构,进而使PEB+MAO复合膜的腐蚀电流密度较基体、单一PEB改性层和单一微弧氧化膜层分别降低了3、2、1个数量级。同时,EIS研究也表明,PEB+MAO复合膜可以提供相对较长时间的抗蚀保护。另外,分析了PEB表面改性层的生成机理以及PEB+MAO复合膜的形成过程,并建立了物理模型。结论 PEB预处理会显著影响PEB+MAO复合膜的厚度、致密性及成分,继而明显提高纯镁的耐蚀性。该新型的复合膜制备方法有望进一步推广到镁合金上,以提高其耐蚀性和承载能力。
- 孙乐马颖李奇辉王晟王占营
- 关键词：镁微弧氧化表面改性复合膜耐蚀性
- 氟硅比对AM60B镁合金微弧氧化膜微观结构及耐蚀性的影响被引量：1
- 2021年
- 通过改变硅酸盐体系电解液中KF和Na_(2)SiO_(3)的浓度,定量分析氟化钾与硅酸钠浓度配比(简称氟硅比)对AM60B镁合金微弧氧化膜层微观结构及耐蚀性的影响。结果表明:主盐Na_(2)SiO_(3)在微弧氧化成膜中必不可少。当电解液中含有KF时(氟硅比大于0),随着氟硅比的增大,成膜反应加剧,膜层表面的孔隙率和表面大孔(>3μm)数目增加,膜厚增加,且由于KF在电解液中的存在,会生成新物相MgF_(2),促进物相Mg_(2)SiO_(4)的形成,这些物相有利于提高膜层的耐蚀性。此外,KF与Na_(2)SiO_(3)二者在成膜反应中的竞争与协同作用因氟硅比的变化而变化,致使膜层的微观结构与物相含量随之改变,从而影响膜层的耐蚀性。本研究中,当氟硅比为0.5(KF:Na_(2)SiO_(3)=7.5:15)时,由于KF与Na_(2)SiO_(3)间良好的协同作用,形成的膜层厚度较大,致密性较好,缺陷较少,此时膜层兼备厚度大与耐蚀性优的特性,是最佳的氟硅比。
- 吴雄飞马颖孙乐安凌云王占营
- 关键词：镁合金微弧氧化微观结构耐蚀性
- 镁合金液相电解渗硫层的制备及性能被引量：1
- 2016年
- 为提高AZ91D镁合金表面的耐蚀与耐磨性能,采用液相电解渗透技术,在硫代硫酸钠体系的电解液中,在其表面制得了一定厚度的渗硫层。采用扫描电子显微镜、电子探针、X-射线衍射仪等设备研究了渗硫层的微观结构及成分,利用电化学工作站和球-块往复式摩擦试验机对其耐蚀性和耐磨性进行表征。结果表明：经过液相等离子体电解渗硫处理后的渗层中出现了MgS、Al2S3等硫化物。与基体相比,渗硫层的耐蚀性和耐磨性均得到了提高,其腐蚀电流减小了1个数量级,极化电阻增大约15倍,摩擦系数降低3～4倍左右。
- 移康英马颖孙乐
- 关键词：镁合金渗硫耐蚀性耐磨性
- 不同电压下制备等厚微弧氧化膜层的能耗及膜层的耐蚀性被引量：1
- 2020年
- 首先对硅酸盐体系中的AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,然后通过调节电压制备厚度均为25μm和厚度均为40μm的两组微弧氧化膜层,并针对这两组等厚度膜层的制备时间、能耗、质量厚度比及耐蚀性随电压的变化规律等进行对比研究.结果表明:随着电压的增大,两组等厚度膜层的制备时间均缩短,能耗均降低.相对于厚度均为25μm的膜层,厚度均为40μm的膜层的制备时间更长、能耗更大,同时因40μm膜层较低的致密性,其在氯化钠介质中的耐蚀性较差,但其较厚的厚度使得膜层在硝酸介质中显现出更为优异的耐蚀性能.
- 马颖梁志龙安凌云孙乐王晟王占营
- 关键词：镁合金微弧氧化能耗耐蚀性
- AM60B镁合金微弧氧化膜的电化学腐蚀行为被引量：5
- 2020年
- 在硅酸盐体系中对AM60B镁合金进行微弧氧化处理,采用循环伏安(CV)法、Tafel极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究膜层在3.5%NaCl介质中的电化学腐蚀行为.结果表明:AM60B镁合金经微弧氧化处理后,膜层耐蚀性得以显著提高.相比低电压下的膜层,高电压下获得膜层微孔略大,但微孔数量明显较少,厚度显著增加,这使得膜层在整个腐蚀过程中呈现了极强的电阻性和优异的耐蚀能力,甚至测试结束时腐蚀介质仍未渗透至膜基面,而低电压下处理得到的膜层,腐蚀介质已渗透至膜基面且侵蚀了基体.
- 马颖刘金忠安凌云王兴平孙乐王晟
- 关键词：AM60B镁合金微弧氧化
- 不同电压下钼酸钠对镁合金微弧氧化膜的影响被引量：5
- 2018年
- 在硅酸盐体系中添加钼酸钠,对比研究不同电压下钼酸钠对AZ91D镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的影响.通过TT260涂层测厚仪、SEM和XRD分别检测了膜层厚度、膜层表面形貌和物相组成.采用点滴和电化学实验评估了膜层的耐蚀性能.结果表明:电解液中加入Na_2MoO_4后,膜层厚度变化不大,膜层点滴耐蚀性有所降低,但电化学耐蚀性呈增加趋势.在高电压下,添加0.42g/L Na_2MoO_4获得的膜层耐蚀性最佳,比低电压下的高约1个数量级,比无添加剂时的高出31倍,比基体高约2个数量级.同时,Na_2MoO_4的加入,可在AZ91D镁合金表面制得棕色系的膜层,起显色作用的物质是MoO2,该物相微溶于HNO3,但在电化学测试的NaCl介质中化学性质稳定,故可根据应用场合进行选择性使用.
- 马颖朱文军安凌云孙乐王晟王宇顺
- 关键词：镁合金钼酸钠耐蚀性
- 镁表面等离子电解渗与微弧氧化复合膜的制备及其耐蚀性研究
- 近年来,随着服役条件的日益严苛,镁表面单一的防护膜已不能满足使用要求,故科技工作者们纷纷开始在镁表面制备复合膜来进一步提高其耐蚀性。在目前公开报道的文献中,与微弧氧化(Micro-arc Oxidation,MAO)相结...
- 孙乐
- 关键词：镁微弧氧化表面改性复合膜耐蚀性
- 文献传递
- 三氧化钼和钼酸钠对镁合金微弧氧化膜的影响被引量：5
- 2018年
- 在硅酸盐体系中分别添加三氧化钼和钼酸钠,对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,对比研究钼质量浓度相同的三氧化钼和钼酸钠对微弧氧化膜耐蚀性的影响.通过TT260涂层测厚仪、SEM和XRD分别检测膜层厚度、表面形貌和物相组成.采用点滴和电化学实验研究膜层的耐蚀性.结果表明:电解液中加入钼质量浓度相同的MoO_3和Na_2MoO_4后,膜层点滴耐蚀性均有所降低,但电化学耐蚀性均增加,且二者添加量均为最少时膜层耐蚀性最佳.相比MoO_3,加入钼质量浓度相同的Na_2MoO_4所得膜层耐蚀性更佳,在添加0.42g/L Na_2MoO_4时制得膜层其腐蚀电流密度比无添加剂时的低约7倍,比基体的低约1个数量级.故加入Na_2MoO_4的性价比更高.此外,这2种添加剂的加入,均可在AZ91D镁合金表面制得浅棕色的膜层,起显色作用的物质是MoO2.
- 马颖刘云坡安凌云孙乐王晟王宇顺
- 关键词：镁合金三氧化钼钼酸钠耐蚀性
- 高低电压下不同厚度微弧氧化膜抗蚀电化学响应对比研究被引量：1
- 2021年
- 目的对比研究具有不同厚度的微弧氧化膜的抗蚀电化学响应。方法通过调整电压,在硅酸盐电解液体系中,于AZ91D镁合金表面制备具有不同厚度的微弧氧化膜层。利用SEM、EPMA和XRD研究膜层的微观形貌、元素及物相组成,进而采用循环伏安(CV)法、动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS),对比研究该膜层的抗蚀电化学响应。结果 AZ91D镁合金经微弧氧化处理后,其抗蚀性得以显著提高,但不同厚度的膜层的抗蚀电化学响应不同。相比低电压下制备的薄膜,高电压下制备的厚膜的抗蚀物相含量高,CV曲线环面积和腐蚀电流密度均降低了约1个数量级,线性极化电阻增大了约3.7倍,且其阻抗模值更高,膜层抗蚀性更优。两膜层的腐蚀失效过程不同。厚膜的腐蚀过程主要经历了2个阶段:腐蚀介质逐渐渗入膜层和腐蚀介质渗透至膜基界面侵蚀基体。薄膜的腐蚀过程经历了3个阶段:腐蚀介质逐渐渗入膜层、腐蚀介质渗透至膜基界面侵蚀基体和膜层完全失效。结论厚膜呈现出较弱的腐蚀倾向和优异的抗蚀性能,三种电化学测试的结果都能较好地相互印证,但在揭示膜层的腐蚀过程和腐蚀机制时各自的深入程度不同。
- 孙乐马颖安凌云王兴平高唯
- 关键词：AZ91D镁合金微弧氧化抗蚀性循环伏安电化学响应
