マグネシウム合金の陽極酸化と化成処理

镁合金阳极氧化及化学转化处理

基本信息

批准号：
02F00105
负责人：
興戸正純
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

純MgおよびAZ31(3mass%Al,1mass%Zn),AZ91(9mass%Al,1mass%Zn)マグネシウム合金を試料として用い,Mg(OH)_2,KOH, LiOH,およびNaOH溶液中において,各pHを調整し,直流電圧,処理時間・温度を変化させて,陽極酸化処理を行った.表面に形成される陽極酸化膜は,80Vの電圧が高い場合は酸化マグネシウムが,10V以下の低電圧の場合には水酸化マグネシウムであった.陽極酸化を行った後,各種水溶液中において封孔処理を行った.これらの手法で表面処理を施した試料を3mass%NaCl水溶液中において陽分極し孔食電位を測定し,耐食性を比較した.その結果,陽極酸化電位が低く,表面が水酸化マグネシウムで被覆されているもの程,耐食性に優れていた.陽極酸化水溶液は,温度が高く,pHが高いほど良い耐食性を示した.また,高pHのアルカリ水溶液中で封孔処理を長時間することにより,耐食性が向上することが明らかとなった.一方,化成処理の研究においては,主に,鋳造用のAZ91合金を使用し,添加剤を含む25℃のコロイダルシリカ水溶液中に数十秒間浸して,化成被膜を得た.添加剤として,硫酸コバルト,硫酸チタンを含み,pH2の水溶液中で処理したものが耐食性が最も向上した.皮膜はコロイダルシリカが凝集したものであり,水酸化マグネシウムとの混合被膜であった.添加剤のチタンイオンはコロイダルシリカの表面電荷を正にする作用があり,コバルトイオンは基材のマグネシウム合金の表面反応に関与することが明らかとなった.これらの添加剤がないと耐食性のある化成膜は形成されなかった.また,処理液中に硝酸イオンが存在することが化成膜形成にとって必要であることがわかった.

Pure Mg and AZ31(3mass%Al, 1mass%Zn), AZ91(9mass%Al, 1mass%Zn) magnesium alloy are used as samples, and Mg(OH)_2, KOH, In LiOH and NaOH solutions, the pH was adjusted, and the DC voltage, treatment time and temperature were changed to anodized.当电压在80V时高度高的电压高时，当电压低于10V时，氧化镁是氧化镁。阳极氧化后，在各种水溶液中进行孔处理。使用这些方法处理的样品在3MASS％NaCl水溶液中阳极氧化，以测量点腐蚀潜力，并比较了耐腐蚀性。结果，阳极电位低，表面涂有氢氧化镁，并且耐腐蚀性非常好。阳极溶液在较高温度下显示出更好的耐腐蚀性，并且pH值更高。此外，通过在具有高pH的碱性溶液中长期密封处理，耐腐蚀性增加了。已经表明，这得到了改善。另一方面，在化学转化处理研究中，AZ91合金主要用于铸造，并浸入25°C的水胶体二氧化硅溶液中，含有数十秒钟的添加剂，以获得化学转换涂层。添加剂含有硫酸钴和硫酸钛，并在pH 2的水溶液中处理，耐腐蚀性最高。涂层是通过聚集的胶体二氧化硅制成的，并与氢氧化镁混合。添加剂的钛离子具有积极设置胶体二氧化硅的表面电荷的作用，并且发现钴离子参与了碱基材料的镁合金的表面反应。没有这些添加剂，就不会形成耐腐蚀的化学形成。此外，发现在处理液中存在硝酸盐离子对于化学形成是必要的。