7075铝合金表面HEDP阳极氧化膜的微观结构及耐蚀、耐磨性能

摘要

[目的]探讨7075铝合金在羟基乙叉二膦酸(HEDP)溶液中阳极氧化的可行性，并分析氧化膜的结构、耐蚀性及耐磨性。[方法]考察了7075铝合金在HEDP电解液中进行恒电流阳极氧化时电压的变化趋势。通过扫描电镜(SEM)观察了不同氧化时间所得氧化膜的表面及截面微观形貌，通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱和球-盘磨损试验评价了氧化膜的耐蚀性和耐磨性。[结果]7075铝合金在HEDP电解液中氧化过程的电压变化规律与典型多孔型氧化体系类似。HEDP阳极氧化膜呈双层结构，但其阻挡层明显厚于硫酸阳极氧化膜，表面孔径也更大。氧化时间为60 min时可得到厚度约为13μm的膜层，其孔径为100～130 nm，阻挡层厚度为274 nm，在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流密度仅为相当厚度的硫酸氧化膜的10%，耐蚀性更佳。此外，HEDP阳极氧化膜还表现出良好的耐磨性，氧化60 min和120 min的HEDP氧化膜的摩擦因数仅为0.20～0.25，显著低于7075铝合金基体和硫酸阳极氧化膜。[结论]HEDP阳极氧化对7075铝合金耐蚀性和耐磨性的提高效果优于相同厚度的硫酸阳极氧化膜。

关键词

铝合金 / 阳极氧化 / 羟基乙叉二膦酸 / 微观形貌 / 防腐蚀 / 耐磨性