[发明专利]一种改变镁基材表面应力状态的方法及其应用

权利要求书

1.一种改变镁基材表面应力状态的方法，其特征在于：

（1）微弧氧化电解液的调配：镁合金微弧氧化电解液采用Na₂SiO₃-NaOH-甘油三种液体，Na₂SiO₃浓度为12g/L , NaOH浓度为8g/L，甘油浓度为10ml/L，电解液配置时将Na₂SiO₃和NaOH分别溶于蒸馏水后，将NaOH水溶液倒入Na₂SiO₃水溶液中，混合均匀后再加入甘油，利用超声波震荡使甘油均匀分布Na₂SiO₃-NaOH溶液中；

（2）微弧氧化试样的制备：将φ10的镁棒用线切割切成厚度为2mm的镁片，微弧氧化前将镁片放入丙酮液中用超声波清洗10min后，取出用无水乙醇清洗，最后置于丙酮溶液中备用；

（3）实验参数及操作规范：超声波发生器的工作频率60 KHZ，超声波功率为0W-250 W，微弧氧化电压为300V，脉冲频率为400Hz，氧化时间10 min，阴阳极间距离70 mm，不锈钢电解槽作为阴极，镁及其合金作为阳极，实验时镁片放入电解槽内，将电解槽置于超声波发声器槽体内部，首先启动超声波调制好功率频率，超声波功率分别按0W-250 W进行调制，后再启动微弧氧化设备，进行微弧氧化实验，实验结束后先关闭微弧氧化设备，后关闭超声波，将微弧氧化后的试样取出用蒸馏水冲洗后晾干，以备检测；

（4）利用超声波微弧氧化方法，制备出基体表面应力可调的镁基体，无超声波的微弧氧化处理镁基体的表面为140MPa的拉应力，随着超声的引入微弧氧化过程中镁基体表面产生了压应力，当超声波功率达到150W时达到355MPa的最大压应力，应力大小可通过超声波功率进行调控；

（5）去除表面的氧化层，测定被氧化处理过的基体的电化学腐蚀性能，使用2000目金相砂纸对氧化层进行打磨，打磨时保证试样与砂纸的位置关系不变，并且沿着同一个方向打磨50次，打磨后利用无水乙醇清洗试样，然后在生理盐水环境下测试基材的极化曲线，微弧氧化处理后的基材的耐蚀性能与未进行微弧氧化处理的基材的耐蚀性能相似，而通过超声波调控的微弧氧化处理试样基材的耐蚀性能得到了很大的改善，平衡腐蚀电位由-1.508V提高到-1.4V，腐蚀电流降低了三个数量级。

2.权利要求1所述的一种改变镁基材表面应力状态的应用，其特征在于：改性的镁基体可应用在航空航天，汽车以及生物材料，植入体的应用材料。