文档介绍：2918 功能材料 2004 年增刊(35)卷
掺入纳米级含硅微粒的复合铝氧化膜耐蚀特性研究*
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梁燕萍 1,卢敏 1,王莉贤 2
(1. 西安电子科技大学理学院应用化学系,陕西西安 710071;
2. 上海应用技术学院化学工程系,上海 200235)

摘要:采用电化学途径,通过铝合金在一次电解、同时存在于电解液中带负电荷的含硅微粒,在电
二次电解过程中,掺入纳米级的含硅微粒,制备掺硅场作用下,向阳极移动,并在电极上放电,形成硅氧
复合铝氧化膜。借助于先进的结构和性能表征手段, 化物掺入铝氧化膜中,控制含硅超微粒子在电解液中
探讨了掺硅复合铝氧化膜的结构、组成及耐蚀机理。的存在状态、运动方向和速度,使硅成分不断掺入,
对膜层进行了盐雾、霉菌、高温、低温、交变湿热和膜不断增厚,可形成含硅复合氧化膜。
南海服役环境下的自然暴晒试验。结果表明,该膜层掺硅复合铝氧化膜二次电解形成技术
具有优良防护性能。在含有混合金属盐和硅的配合物体系中,进行交
关键词:复合铝氧化膜;掺硅;耐蚀性能流二次电解,金属正离子和硅配负离子分别在交变电
中图分类号:TG178;TG174·45 文献标识码:A 场的负半周和正半周交替放电,在复合氧化膜微孔中
文章编号:1001-9731(2004)增刊-2918-03 发生电沉积,形成金属与硅的金属间化合物或混合氧
化物(或硫化物)的微粒沉积在复合膜的孔中。
引言-
1 由于所采用的硅配合离子是硅与带负电荷的 A
配位体形成的 4-n 配合离子,在二次电解体系
铝合金由于重量轻、比强度高,在国民经济和国[SiAn]
中,由于存在着 4-n 的逐级离解产物,它们在交
防建设中应用很广,特别是在电子装备的结构材料方[SiAn]
变电场中放电,在膜的微孔中形成硅化合物。
面的应用仅次于钢铁而占第二位。然而铝及其合金在
实际应用中的一个突出的问题是三防质量急待改进。 3 渗硅复合氧化膜结构特征及成份分析
尤其是在严酷的海洋腐蚀环境中,由于受到高湿度和
海盐微粒的侵蚀、孔蚀、应力开裂等腐蚀现象加剧[1,2]。用扫描电子显微镜对研制的掺硅复合铝氧化膜
本文研究了铝合金在一次电解、二次电解过程中,通的微观结构进行分析。图 1 为掺硅复合氧化膜和常规
过掺入纳米级的含硅微粒,形成复合铝氧化膜的耐蚀硫酸氧化膜的表现形貌。采用膜剥离技术[3],用电子
性能,探讨了掺硅复合铝表面改性膜耐蚀机理。显微镜直接测膜厚和精确称膜重的方法,测定了两种
膜的密度,并计算出膜的孔隙率,结果列于表 1,上
2 掺入纳米级含硅微粒的复合铝氧化述结果显示,与常规铝氧化膜比较,膜中掺入含硅微
膜形成技术粒后,其结构变得更致密、孔隙率降低,这些有助于
防护性能的提高。
掺硅复合铝氧化膜一次电解形成技术表 1 铝氧化膜密度和孔隙率
用电化学方法进行表面改性是在无机酸和有机 Table 1 The density and porousity of anodic aluminum film
酸的混合电解液中,添加带负电荷的含硅超微粒子和
性质
膜密度(g/cm3) 孔隙率
辅助添加剂,在直流电场作用下,