研究目的
研究碳球（CS）掺杂对镁合金AZ31微弧氧化（MAO）复合涂层耐蚀性与耐磨性的影响。
研究成果
在微弧氧化过程中加入碳球能显著提高镁合金AZ31涂层的耐腐蚀和耐磨性能。碳球的最优浓度可增加涂层厚度、降低孔隙率并提高硬度，从而获得更优异的性能。涂层中形成的碳化硅有助于增强其耐磨性。
研究不足
该研究聚焦于碳化硅夹杂物对微弧氧化涂层性能的影响，但未探究固定工艺参数之外的微弧氧化过程优化。涂层在不同环境条件下的长期稳定性和性能尚未得到充分研究。
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基于"面塑"技术、由面粉衍生且具有可控宏观形貌的高效界面太阳能蒸汽发生器
DOI：10.1002/ente.201980344
期刊：Energy Technology
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
镁（Mg）合金较差的耐腐蚀和耐磨性能限制了其应用。本研究通过在硅酸盐电解液中添加碳球（CS），采用微弧氧化（MAO）工艺在AZ31镁合金表面制备耐腐蚀耐磨膜层。分别利用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、电化学及析氢测量、自动显微硬度测试和往复式摩擦磨损试验机，系统研究了MAO涂层的表面形貌、化学成分、耐蚀性、硬度和摩擦系数（CoF）。结果表明：CS浓度变化会显著影响MAO涂层的表面形貌与硬度——添加CS使涂层厚度从8.0±1.8μm增至12.2±1.8μm，平均孔径从0.7±0.1μm扩大至1.9±0.1μm，开孔率从4.2±0.4%升至5.6±1.1%，涂层硬度从347.0±59.0维氏硬度（HV）提高到853.0±67.3HV。与纯MAO涂层相比，CS改性MAO涂层具有更优异的耐蚀性能。此外，高硬度特性及SiC相的形成使CS改性涂层保持低且稳定的摩擦系数，展现出更强的耐磨性能。
作者：
Chang-Yang Li，Xiao-Lei Feng，Xiao-Bo Chen，Shao-Kang Guan
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