1 粉末电泳沉积技术原理及特点
粉末电泳沉积技术采用外加电流,使悬浮液中的固体微粒在电场作用下发生定向移动,并在电极表面形成一层沉积膜层的过程。综合分析,可以将电泳类型分为阴极电泳和阳极电泳。
本文采用阴极电泳。因为阴极电泳时工件不会发生阳极溶解, 工件表面及磷化膜不破坏,具有更高的耐腐蚀性。86491
微弧-电泳复合涂层在抗腐蚀这个问题上需要考虑一个非常重要的作用[27],就是电泳层本身的一些特性对涂层产生的影响,对于有机物涂层而言,其所表现出来的屏蔽作用,能够有效保护基体而防止侵害。能够经过交联固化反应得到一种具有特殊性能的有机物涂层,涂层比较稳定,不和弱酸碱等物质反应。这种涂层能够有效地分隔开基体和腐蚀物质,这就能够避免腐蚀的进行,然而,这种涂层微观上还是有间隙的,这个间隙会造成电泳层不严密,因而降低了有机物涂层对于基体的保护。论文网
2 微弧电泳工艺的影响因素
微弧氧化的影响因素有以下5种主要因素:
(1)工件的表面状态:微弧氧化工艺对镁合金的表面要求较低,不需要抛光,只要在水磨机上打磨平整光亮即可,因为微弧氧化处理,可以修复粗糙的表面[28]。
(2)液体成分对氧化造成的影响:要得到合格的膜层,就要很好的控制电解液的成分,本次实验的电解液是用生物电解液,且电解液呈碱性。
(3)氧化时间和氧化温度:微弧氧化时间越长,微弧氧化膜层越厚,表面变得粗糙,耐腐蚀性能先增大后减小后又增大[29]。适当地升高电解液的温度可以提高生产效率,但温度太高,又会使起弧电压降低,本次实验将电解液温度控制在室温,约为25℃,微弧氧化时间为13min。
(4)阴极材料的影响:可选用不锈钢,镍等,本次实验采用不锈钢电解槽。
(5)后处理对微弧氧化的影响:微弧氧化处理后,不经过后处理也可以使用,因为工件表面的粗糙度较低。但是,如果要得到表面质量更好的膜层,也可进行封闭,电泳,抛光等后续处理。
电泳沉积的影响因素主要有以下6种:
(1)电泳电压:电压对电泳膜层的质量起着很重要的作用。如果要得到外观质量好的膜层,应尽可能采用较高的电压,电压控制在150~340V为宜。
(2)电泳时间:电泳时间越长,膜厚、膜层泳透力和电阻值会增加,约2~3min后,膜层达到一定厚度,厚度就差不多保持在这个值。电泳时间过长,膜层表面会产生缺陷,严重的话会产生溶解,使膜层外观形貌变差。
(3)槽液固体成分:是指电泳槽液中的成膜物质与颜料的含量,通常情况下是以质量分数表示,它在电泳涂料起到了很重要的作用。
(4) pH值:槽液的pH值在电泳过程中控制电泳涂料的稳定性,它的高低对于膜层的质量起到了关键性的作用。槽液的pH值不能太高,不然它会使电泳涂料变得很不稳定,从而导致沉淀析出;槽液的pH值如果过低,膜层的溶解也会加重。本实验的pH值为2。5~3。5。
(5)温度:槽液温度也是关键因素之一,它影响了膜层的许多性能。在其他工艺条件不变的情况下,升高温度,有利于电沉积,使膜厚增加。但温度过高(>35℃),膜层会变粗糙,且导致槽液变质,稳定性变差。温度过低(<15℃),沉积量很小,膜层很薄,而且会因槽液粘度差导致膜层易出现针孔。
(6)电导率:槽液的导电能力由槽液的电导率决定的,而且还起到了关键性的作用,使涂层保持较好的外观形貌。
3 微弧电泳复合膜层的研究进展