364 / 2020-10-29 11:30:56

镁合金表面MAO/DLC复合涂层的结构与性能

镁合金；微弧氧化；类金刚石膜；超厚；耐蚀；耐磨

采用微弧氧化（MAO）和非平衡磁控溅射技术，在AZ31B镁合金表面构筑MAO / DLC复合涂层，重点以镁合金表面MAO膜为基底，以Si为过渡层，沉积纯DLC、掺氢DLC（H-DLC）以及多层H-DLC膜。利用SEM、AFM、Raman光谱、摩擦试验、划痕仪、电化学工作站、盐雾试验箱等表征测试手段，研究了涂层形貌、结构、结合力及防腐抗磨性能。结果表明：（1）Mg/Si/DLC涂层结合力（3.86N）最差，MAO/Si/H-DLC涂层结合力（19.7N）最好；结合力由高到低顺序为MAO/Si/H-DLC＞Mg/Si/H-DLC＞MAO/Si/DLC＞Mg/Si/DLC。（2）在干摩擦条件下，MAO涂层样品的摩擦系数（0.542）最高，MAO/Si/DLC涂层的摩擦系数（0.149）最低，而MAO/Si/H-DLC涂层的摩擦系数约0.23。（3）在3.5% NaCl溶液条件下，MAO镁合金的摩擦系数（0.178）最高，Mg/Si/H-DLC涂层的摩擦系数（0.08）最低；分析表明不同类型的DLC膜在空气或水环境下都降低了基底的摩擦系数，提高了MAO膜对镁合金的抗摩擦磨损性能。（4）40周期沉积的多层DLC膜出示最低的摩擦系数(0.08)和磨损率(1.44 × 10-6 mm³/m·N^-1)，而10周期沉积的多层膜具有最佳的耐蚀性能。致密的厚DLC膜可有效提高MAO膜对镁合金的防腐抗磨性能。