镁科研:哈尔滨工业大学研发镁合金表面结构全彩色且高度耐腐蚀硬质涂层新体系 ...

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近日,哈尔滨工业大学航天学院、哈尔滨工业大学郑州研究院张善勇教授团队联合西南大学新薄膜材料与器件中心李凤吉副教授、洛阳理工学院智能制造学院史训旺博士,在彩色且耐蚀涂层研究方面取得新突破,开发了镁合金表面结构全彩色且高度耐腐蚀硬质涂层的新体系。相关研究成果已发表在Journal of Vacuum Science & Technology A杂志上。



研究团队基于可见光薄膜干涉效应,在镁合金表面设计了颜色可调和耐腐蚀的AlN/Si/SiN/AlSiN/AlN/Al多层涂层。涂层整体为Al、Si元素梯度结构和硬度梯度结构,可有效抑制腐蚀离子的渗透和增加涂层的抗加载性能,极大提升了涂层的耐腐蚀性能。其次,多层涂层的AlN/Si双层结构为颜色控制系统,AlN顶层为可见光折射层,Si层为可见光反射层,通过调控AlN顶层的厚度,可控制涂层颜色。

镁合金表面Al-Si-N基双相梯度硬质涂层及其全彩色耐腐蚀双重性能

结果显示:AlN/Si/SiN/AlSiN/AlN/Al多层涂层的硬度达到了20.3 GPa,比未涂层AZ31B镁合金提高了15.6倍。腐蚀电流密度由2.02×10-6降至1.99×10−8 A/cm2,比未涂层AZ31B镁合金的腐蚀电流密度降低了约2个数量级。

涂层颜色由AlN表面层厚度控制,当厚度从175 nm增加到190 nm、220 nm、225 nm、245 nm、275 nm和310 nm时,涂层分别显示紫色、靛蓝、蓝色、绿色、黄色、橙色和红色。

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本文作者2024-5-20 14:26
镁途
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