一、腐蝕形貌分析
觀察試件經(jīng)240 h鹽霧試驗后的整體腐蝕形貌可以看出,所有試件尖銳邊角處都有不同程度的腐蝕。微弧氧化試件的腐蝕斑點遍布零件的整個表面;陽極電泳試件腐蝕斑為白斑,局部地方膜層破損,露出基體,腐蝕面積不到零件的1/2,漆膜失去光澤;微弧氧化+石蠟封裝試件的腐蝕斑點分布不均勻,有的地方腐蝕點連成片,有的地方無腐蝕。微弧氧化+噴漆封裝試件個別地方出現(xiàn)鼓泡,將泡刮掉后,其下的微弧氧化層未被腐蝕。微弧氧化+電泳封裝試件只在電泳懸掛處發(fā)生腐蝕,其他膜層不僅完好,而且依然保持漆膜的光澤,并且繼續(xù)進(jìn)行鹽霧腐蝕300 h后仍無腐蝕斑點出現(xiàn)。
二、不同表面處理工藝耐腐蝕性能比較
比較微弧氧化試件和陽極電泳試件的腐蝕情況發(fā)現(xiàn),二者在膜層破損處的基體均被腐蝕,但明顯可見陽極電泳耐腐蝕性好于微弧氧化。再比較陽極電泳試件和微弧氧化+電泳試件可見,后者鹽霧腐蝕240 h后仍無明顯腐蝕斑點,且漆膜保持光澤,其耐腐蝕性優(yōu)于陽極電泳。這一現(xiàn)象可通過比較微弧氧化和陽極氧化膜層的微觀形貌來解釋。微弧氧化過程是一個擊穿、熔融氧化、凝固、再擊穿的過程,隨著電壓的升高,擊穿總是在陶瓷層相對較薄弱的部位進(jìn)行,當(dāng)該部位恢復(fù)絕緣后,擊穿就會重新選擇相對薄弱的部位進(jìn)行。
圖1b是陽極氧化處理后的陶瓷層表面,形成的是具有一定取向的紋路,并且存在明顯的裂紋,說明該陶瓷層脆性很大,與基體結(jié)合較差。因此,裂紋處在腐蝕介質(zhì)中極易誘發(fā)腐蝕,并迅速沿裂紋處擴(kuò)展,當(dāng)腐蝕產(chǎn)物積累到一定程度時甚至?xí)䦶幕w表面脫落。陽極電泳是在陽極氧化的基礎(chǔ)上通過外加電場使漆液附著在試件上,這相當(dāng)于對陽極氧化層進(jìn)行后續(xù)漆膜封孔,因此,與微弧氧化相比,耐蝕性自然明顯提高;而將微弧氧化層同樣進(jìn)行后續(xù)電泳處理,其耐腐蝕性能比陽極氧化+電泳工藝更好。
三、微弧氧化+不同后續(xù)表面處理工藝耐腐蝕性能比較
宏觀觀察表明,幾種后續(xù)處理工藝都可提高微弧氧化膜層的耐腐蝕性能。這是因為微弧氧化的微觀結(jié)構(gòu)使陶瓷層具有很好的中間過渡層作用,增強(qiáng)了后續(xù)涂裝材料的附著力,使涂層材料與陶瓷層能夠很好地嵌合。石蠟封孔法是一種物理方法,操作簡單無污染,但由于微弧氧化陶瓷層的微孔只有幾微米,石蠟分子只是覆蓋其上,很難真正填充到微孔內(nèi),且在浸泡、烘干的過程中,石蠟?zāi)雍茈y均勻分布,石蠟本身的耐腐蝕性又差,提供保護(hù)的時間很短,腐蝕很快就從膜層較薄處開始,cl~從微孔滲入并侵蝕基體。噴漆處理仍無法達(dá)到240 h不腐蝕的要求。噴漆處理對操作的要求較高,如果基材干燥不完全,噴漆之后容易出現(xiàn)起泡陷,為了達(dá)到較好的噴涂效果,一般要進(jìn)行多次噴涂,但這樣容易造成膜層薄厚不均,不僅影響工藝上對膜層厚度的要求,而且浪費涂料,在形狀復(fù)雜的地方,噴涂效果也較差,容易發(fā)生腐蝕。
電泳涂料是以水溶性離子型聚合物為成膜基料,涂料的沉積伴隨著電化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行,涂料利用率高達(dá)95%,在凹陷處及結(jié)構(gòu)復(fù)雜部位也能形成均勻的保護(hù)膜,但陽極電泳工藝對前處理要求很高,前處水性的效果直接影響到電泳的效果。如果用微弧氧化來替代電泳前處理中陽極氧化之前的步驟,不僅簡化了操作程序,而且可以提高其耐腐蝕性能,最終可以達(dá)到鹽霧腐蝕240h的要求,甚至更高。http://petgroup.cn