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对于镁锂合金,不同锂含量对应的合金晶相不同,所以合金中锂的含量对微弧氧化膜层成膜的影响有重要意义。针对此问题,利用微弧氧化技术,在Mg-5%Li合金、Mg-8%Li、Mg-11%Li合金和Mg-14%Li合金表面原位制备陶瓷膜层,对膜层的成膜过程进行了研究。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)、分析膜层的物相及元素组成,观察陶瓷膜层表面及截面形貌。利用电涡流测厚仪测量膜层厚度;利用TR200粗糙度仪测量膜层粗糙度。利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)观察成膜过程中锂元素的析出。在单组分硅酸盐体系下,通过电解液浓度范围的考察,确定了一组对四种基体均能稳定成膜的工艺,比较了该工艺下四种基体成膜过程中随氧化时间的增加,电压、膜层厚度、膜层粗糙度以及膜层中的相组成、基体晶相组织、溶液中Li+浓度的变化规律。研究表明,四种基体微弧氧化过程基本一致。随着锂含量的增加,微弧氧化过程中电压值下降。陶瓷膜层元素涵盖电解液及基体的主要成分,其中MgO和Mg2SiO4为主晶相;四种合金膜层中Mg2SiO4的生成时间相对为:α相+β相>β相>α相。在微弧氧化过程中四种基体均有Li+的析出,析出含量次序位14%>11%≈8%>5%。说明不同锂含量的镁锂合金,锂含量越多,微弧氧化过程中析出的锂越多。并且11%Li、14%Li在微弧氧化过程中基体表层与膜层接界处发生基体晶相的转变,即有β相(Li3Mg7)→α相(Li0.92Mg4.08)晶相转变过程发生。另外,不同的添加剂对膜层的生长影响的方式不同。本实验所采用的添加剂分别为NaOH和NaF,二者均可增加溶液电导率、对膜层有溶解作用,并且对成膜过程物质生成反应影响小。但影响主晶相MgO和Mg2SiO4的生成时间,添加剂NaF使得主晶相生成时间最慢。另外,在本实验中,NaOH在低浓度时主要作用为促进膜层的生长,高浓度时主要作用为对膜层的溶解;而F-在基体表面的富集,抑制了膜层的溶解,从而促进了膜层的生长。