第十五届全国表面工程大会

通过引入Ti、Nb、Mn、Cu等金属强化相，镁合金的强度和延展性得到了提高。然而，不同金属增强相对镁合金的PEO放电和涂层生长行为的影响尚未得到系统研究。本研究将AZ91/Ti、AZ91/Nb、AZ91/Mn和AZ91/Cu在碱性硅酸盐电解液中进行PEO处理。研究了这些金属增强相对电压演化、涂层形貌、相组成和耐腐蚀性的影响。结果表明，复合材料的PEO放电和涂层生长行为受到金属增强相氧化物特性的影响。金属增强相氧化物的稳定性、Pilling-Bedworth比（PBR）、导电性等因素影响了阻挡层的绝缘性。镁基质氧化物和金属增强相氧化物之间在导电性和介电性差异改变了复合材料的PEO放电行为。具体而言，对于 AZ91/Ti和AZ91/Nb，虽然电压上升率与AZ91相比没有显著变化，但在PEO初始阶段出现了短电压延迟平台。增强相氧化物（TiO₂或Nb₂O₅）与氧化镁之间的电导率和带隙差异导致了增强相上方的连续放电，从而形成了以放电通道为中心的“火山状”局部形态。相比之下，AZ91/Mn和AZ91/Cu的涂层表面则呈现出主要由增强相氧化物组成的“瘤状”凸起。这些“瘤状”凸起区域的电流泄漏大大降低了电压上升率。Ti和Nb增强相参与PEO放电，分别在涂层中形成TiO₂和Nb₂O₅。Cu和Mn增强相不直接参与放电，但在基体放电时会逐渐溶解，并分别以Cu₂O、CuAl₂O₄ 和 Mn₂SiO₄ 的形式融入涂层中。

PEO，放电行为，涂层生长行为，金属增强相，镁基复合材料