负偏压与磁场对微弧氧化涂层表面结构的影响

作     者：平静 崔学军 宁闯明 莫格 赵桂波 Ping Jing;Cui Xuejun;Ning Chuangming;Mo Ge;Zhao Guibo

作者机构：四川轻化工大学材料科学与工程学院材料腐蚀与防护四川省重点实验室自贡643000 

出 版 物：《真空科学与技术学报》 (Chinese Journal of Vacuum Science and Technology)

年 卷 期：2020年第40卷第11期

页      面：1022-1028页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 0817[工学-化学工程与技术] 0806[工学-冶金工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：中央引导地方科技发展专项(2020ZYD053) 自贡市重点科技计划(2019YYJC22) 国家级大学生创新创业训练计划(S202010622001) 

主　　题：微弧氧化 多弧离子镀 负偏压 磁场 MAO/Al镀层 

摘      要：为了揭示真空条件下氩离子、氩离子/负偏压、靶材/负偏压三种清洗工艺,以及负偏压与磁场协同作用对微弧氧化(MAO)涂层表面结构、厚度、硬度及粗糙度的影响规律,采用MAO和多弧离子镀技术在镁合金AZ31B表面制备镀层,利用扫描电子显微镜考察镀层的微观形貌;纳米压痕仪、测厚仪、粗糙度仪等手段考察镀层的厚度、硬度以及粗糙度随处理工艺变化的规律。当靶基距离为380 mm时,氩离子清洗的MAO涂层表面无明显变化;氩离子与负偏压协同作用时,MAO涂层表面的突起物随负偏压增加而减少,清洗效果变好;但负偏压超过500 V时,二者协同作用形成深孔而破坏了MAO涂层,失去MAO涂层对镁合金基体的保护作用。当Al靶与负偏压协同清洗时,负偏压超过200 V也致使MAO涂层呈现深孔特征。引入磁场沉积MAO/Al镀层时,由于磁场的磁过滤作用使得镀层表面沉积物分布均匀,无明显大颗粒熔滴。施加负偏压清洗容易破坏MAO涂层的表面结构,其与氩离子协同清洗时不应高于500 V,与铝靶协同清洗时应不高于200 V。与单一的负偏压或磁场沉积镀层相比,二者协同作用能获得致密均匀的厚MAO/Al镀层。