摘要
針對鎂合金的微弧氧化膜,對微缺陷的形成及其影響因素、微缺陷對微弧氧化膜性能及應用的影響、微缺陷的識別技術、后處理手段進行了總結與分析。最后,提出了鎂合金微弧氧化膜及其他金屬防護層中微缺陷問題的未來研究方向和思路。
關鍵詞: 鎂合金 ; 微弧氧化膜 ; 微缺陷 ; 影響 ; 缺陷檢測 ; 處理技術
金屬材料在制造過程中會產生偏析、夾雜、氣孔、熱裂紋等缺陷[1,2]。這些缺陷的存在將使金屬材料具有偏離理想結構的非均勻性,對其結構及性能都將產生一定影響[3]。為了滿足金屬材料及其裝備在各種復雜服役條件下的環境適應性要求,開發與利用適當的金屬防護手段尤為重要。腐蝕防護層作為金屬防護的重要手段,廣泛應用于各種金屬材料的腐蝕控制工程中。然而,在大多數工程應用中,金屬材料的防護層也會因缺陷的存在,環境適應性大打折扣,服役壽命顯著降低,不但會造成資源浪費,維修維護成本增大;而且會導致環境污染,影響產品質量,增大安全風險,甚至可能成為限制高新技術發展與應用的關鍵因素[4]。所以,開展金屬防護層體系中的微缺陷對材料性能損傷問題的研究,不但有利于促進表面科學與工程技術的發展,而且也將提高金屬腐蝕控制工程技術水平,既具有理論價值又具有技術應用價值。
鎂合金以其質輕、性能優異、加工成本低、易于回收等優點,成為裝備制造業輕量化、環?;?、高性能化發展的首選,在機械、航空航天、汽車、電子、生物醫療等領域有著巨大的應用潛力[5]。然而,由于鎂合金的耐蝕性較差,其進一步的推廣應用也受到了一定限制。在現有的鎂合金表面處理技術中,微弧氧化 (MAO) 技術形成的陶瓷膜具有耐磨、耐高溫、電絕緣性能好、與鎂合金基材結合力強等諸多優點,被譽為最有前景的鎂合金表面處理技術。盡管如此,在鎂合金微弧氧化膜的加工過程中,難以避免微缺陷的產生。微缺陷的存在大大削減了鎂合金微弧氧化膜的耐蝕性,使其難以滿足大多數工程應用的需求。鎂合金微弧氧化膜的缺陷問題是眾多金屬防護層中缺陷問題的典型代表。因此,開展鎂合金微弧氧化膜中的微缺陷研究,不僅可以為提升鎂合金微弧氧化膜質量提供技術支撐,而且有利于認識金屬防護層中微缺陷的損傷作用。目前,已有大量針對微弧氧化鎂合金的文獻綜述發表[6-8],但大多聚焦于成膜機理、膜層性能、應用及封孔處理手段等內容。但從鎂合金微弧氧化膜的微缺陷問題出發進行探討與研究的文章較少。
本文基于微缺陷在金屬防護層中存在的普遍性,著眼于鎂合金微弧氧化膜體系的微缺陷問題,對微缺陷的形成及其影響因素、微缺陷對膜層性能及應用的影響、微缺陷的識別和后處理技術等進行了總結與分析。并對鎂合金微弧氧化膜及其他金屬防護層的微缺陷研究進行了展望,以期對金屬防護層的設計優化及合理使用提供理論與技術支持。
1 微缺陷存在的普遍性
在金屬材料冶煉、加工成型過程中,常常會引入雜質、裂紋、氣孔等缺陷 (圖1)[2]。這些缺陷或引起金屬化學成分及組織結構的不均勻,或引起物理狀態的不均勻,最終極可能導致金屬的電化學不均勻 (電位分布差異),從而構成腐蝕微電池[4]。同樣的,金屬防護層的制備過程中也會出現微米或納米尺度的微缺陷。在這里,金屬防護層中的微缺陷可劃分為物理結構缺陷與化學構造缺陷。其中,物理結構缺陷主要指結構上的不均與缺失,以微孔、微裂紋、粗糙等不同形態存在[9-12]?;瘜W構造缺陷主要指具有高化學活性或電化學活性的非均勻相結構與化學組成[13,14]。這些化學構造缺陷或優先與腐蝕環境中的物質反應,發生化學溶解[13];或與體系其他部分構成腐蝕微電池,發生電化學溶解[14],最終都將導致涂層與保護膜的局部受損。
圖1 金屬表面的缺陷示意圖[2]
雖然微缺陷在金屬的防護層中普遍存在,但其并非一定會成為導致防護層失效的最終原因。在實際應用中,具有微缺陷的金屬防護層也會出現均勻腐蝕失效或與微缺陷無關的局部腐蝕,這主要與腐蝕環境及防護體系性質有關。即便如此,在環境載荷下,微缺陷作為金屬防護層防腐性能的“薄弱環節”,仍具有導致防護層失效的風險,如何提高缺陷防護層的環境適應性也是值得關注的問題。
金屬防護層的種類多樣,不同防護層體系的作用機理及其防護性能也有較大的差別。金屬防護層大致分為鈍化膜、轉化膜及涂層3類。鈍化膜的結構特征與金屬及其氧化物的化學性質密切相關[15],比如金屬Mg、Fe、Cu表面形成的鈍化膜疏松且不連續,具有明顯的物理結構缺陷。轉化膜主要指通過化學或電化學處理在金屬表面形成具有一定厚度的非電子導體膜[16],如陽極氧化膜等。在其成膜過程中,也難免產生微孔、裂紋等微缺陷[17,18]。與鈍化膜、轉化膜相比,涂層具有較大的厚度,因而在中、大型設備的腐蝕防護中應用十分普遍。通過添加不同的顏料或添加劑,涂層將表現出不同的防護機理:物理屏障、陰極保護、緩蝕劑防護等。同樣的,由于材料自身性質、局部反應不均等原因,涂層在制備工藝過程中常常會產生微缺陷,如有機涂層[19,20]、金屬涂層[21]、復合涂層[22]等??梢姡瑹o論是薄膜還是厚膜,或是具有更大厚度的涂層,都不可避免地存在著微缺陷。這將極大地制約著防護層及其防護體系服役壽命的延長,影響著結構件、裝備的運行安全。
微缺陷導致的鎂合金微弧氧化膜耐蝕性降低,成為了限制其發展及推廣的重要因素,在眾多金屬防護層缺陷問題中具有典型性與代表性。對鎂合金微弧氧化膜的微缺陷問題進行分析討論,也將有利于加強對金屬防護層中這一共性問題的認識。
2 微弧氧化及其微缺陷的形成
微弧氧化又稱為等離子體電解氧化 (PEO),是在陽極氧化的基礎上發展起來的金屬表面處理技術[23]。微弧氧化利用高壓放電產生的等離子體放電為驅動力,在金屬表面原位形成一層具有一定厚度的氧化陶瓷膜。微弧氧化技術廣泛應用于Al、Mg、Ti及其他輕質合金的表面防護處理中[24]。其中,對于鎂合金而言,微弧氧化被稱為最具有前景的表面處理技術之一。
一般地,鎂合金微弧氧化膜的主要化學成分為MgO。MgO的化學穩定性較差,極易在腐蝕環境中發生化學溶解,造成鎂合金微弧氧化膜的受損。同時,大量微缺陷存在于鎂合金微弧氧化膜中,這些微缺陷將增大腐蝕介質的浸蝕面,同時為腐蝕介質的傳遞提供短途通道,加速了膜層的提前失效。微缺陷的產生是由材料性質與工藝特征造成的必然結果。一方面,MgO的低PB比 (0.81<1) 決定了微弧氧化膜疏松結構的形成。另一方面,在微弧氧化工藝過程中,高能等離子體放電活動也為微缺陷的形成創造了條件[25]。鎂合金微弧氧化膜中的微缺陷屬于物理結構缺陷,主要有兩種存在形式:微孔與微裂紋。微孔的形成與高壓、高溫條件下的氣體逸出及熔融態氧化物的噴發有關,微裂紋的形成則與熔融氧化物接觸冷電解液凝固收縮產生的熱應力有關[26,27]。因此,在鎂合金微弧氧化膜的生長過程中,微缺陷的形成是難以避免的。
3 鎂合金微弧氧化膜中微缺陷的影響因素
3.1 基材的影響
基材對微缺陷的影響主要體現在基材成分及表面狀態兩個方面。首先,基材成分會參與微弧氧化成膜。因此,基材成分對微弧氧化膜的結構特征及化學組成均會產生顯著的影響。一般來說,AZ系列鎂合金的微弧氧化成膜致密度優于AM系列[28]。在鎂合金中適量引入Ca、Nd、Ce等可以提高微弧氧化膜的致密度,減少微缺陷的生成[29-31]。
除基材的化學成分外,基材的表面狀態 (包括粗糙度、晶粒尺寸等) 對微弧氧化膜的結構也具有非常顯著的影響[32,33]。研究[32]表明,在微弧氧化過程中,其放電現象與基材的粗糙度密切相關,基材表面粗糙度越高,微弧氧化膜中的微缺陷越多。通過一些預處理手段,如激光表面重熔 (LSR)、表面機械研磨處理 (SMAT)、超聲冷鍛 (UCFT)、超聲滾壓預處理 (UIRP) 等技術[34-37],對鎂合金表面進行晶粒細化將有利于減少微缺陷的生成,制備出更為致密的微弧氧化膜。
3.2 電參數的影響
在微弧氧化工藝控制過程中,電參數主要包括電源類型、工作模式、電流密度/電壓大小、占空比及頻率等。不同的電參數將直接影響微弧氧化過程中的放電行為,進而影響膜層的物理結構及化學成分。用于鎂合金微弧氧化處理工藝的電源類型通常為脈沖型電源,主要分為單極和雙極兩種。與單極脈沖電流相比,雙極脈沖電流改善了等離子體的熱條件,減少了強等離子體放電的發生 (B型放電),從而減少了大尺寸微孔的生成[38]。恒流模式與恒壓模式為微弧氧化最普遍使用的電源工作模式。通常情況下,恒流模式下制備的微弧氧化膜微缺陷尺寸小于恒壓模式下所得。在恒流模式下,低電流密度制備的微弧氧化膜一般都很薄,致密度高,缺陷少。隨著電流密度的升高,放電能量也將升高,最終導致大孔徑缺陷的生成。類似的,在恒壓模式下,膜層的微孔尺寸會隨電壓的升高而增加[39]。提高頻率能夠在一定程度上減小孔隙缺陷的尺寸,從而生成致密的微弧氧化膜[40]。而占空比對微缺陷的影響較小,高占空會在一定程度上降低膜層的致密性[39]。
3.3 溶液參數及氧化時間的影響
微弧氧化的電解液成分不僅可以改變膜層的化學組成,還能通過改變微弧放電行為影響微缺陷的形成。例如,KF的加入能夠降低起弧電壓,使得氧化膜更容易被擊穿,從而在鎂合金表面生成更為致密的微弧氧化陶瓷膜[41]。同時,也會在膜層中形成MgF2,提高膜層的化學穩定性[42]。在硅酸鹽電解液體系中加入3-氨基丙基三甲氧基硅烷 (APTMS)、甘油、三乙醇胺 (TEA) 等有機化合物,有利于通過改變微弧氧化過程中的放電行為,得到微裂紋更少、微孔尺寸更小的微弧氧化膜[43]。在電解液中加入氧化石墨烯,可以降低體系的擊穿電壓與放電能量,減少大尺寸微孔的形成[44]。
在其他參數不變的情況下,隨著氧化時間的延長,膜層的厚度與致密度均會有上升趨勢,但在氧化時間超過最優值后,厚度與致密度將有所下降。如果氧化時間過長,膜層結構可能會被完全破壞,膜層質量顯著降低[45]。
4 微缺陷對微弧氧化鎂合金性能與應用的影響
在大多數應用條件下,微缺陷的存在會削弱微弧氧化膜的局部防腐性能,最終導致鎂合金基材腐蝕的發生,為結構件的正常服役帶來安全隱患。但在實際中,也不乏利用鎂合金微弧氧化膜中的微缺陷達到科學研究與工程應用目的的實例。
4.1 微缺陷的危害性
4.1.1 降低微弧氧化鎂合金體系的防腐性能
在運輸、施工、服役過程中,機械損傷或環境載荷作用可能會導致鎂合金微弧氧化膜中微缺陷的擴展與新缺陷的生成。比較而言,環境載荷作用較為復雜,一方面,來源于環境中的腐蝕性因素,如高溫、紫外輻射、Cl-等;另一方面,來源于環境力學因素,如機械磨損、沖擊、壓力、拉應力等。在實際服役環境中,可能是腐蝕性因素或者力學因素單獨作用,也可能是兩者耦合作用。
在環境載荷作用下,微缺陷將成為鎂合金微弧氧化膜中的薄弱環節。一方面,微孔與微裂紋為腐蝕介質的傳遞提供了“傳遞通道”與更大的接觸面積,成為腐蝕介質快速到達基材表面的“捷徑”;另一方面,在環境力學因素的作用下,微缺陷處往往能造成應力集中[46],加速鎂合金微弧氧化膜的機械損傷,成為膜層過早失效的突破口。此外,研究[47,48]表明,膜層分解與基材腐蝕生成的腐蝕產物Mg(OH)2會在膜層中產生內應力,也會導致固有缺陷的擴展與新缺陷的產生,甚至造成膜層的剝離。鑒于微缺陷的存在導致了微弧氧化膜耐蝕性能的降低,在較為苛刻的服役環境中,微弧氧化膜較少作為鎂合金腐蝕防護層單獨使用。
4.1.2 降低微弧氧化鎂合金體系的力學性能
一旦微缺陷誘發了鎂合金基材的局部腐蝕的出現,這些腐蝕區域也可能成為應力集中源,將縮短整個結構體系的疲勞壽命。另一方面,局部腐蝕將削弱材料結構的承載面積,致使體系靜強度、疲勞強度、剛度等力學性能下降[49]。最終,造成微弧氧化鎂合金結構件,甚至整個材料體系剩余強度與剩余壽命的顯著降低。
4.2 微缺陷的可用性
雖然在環境載荷的作用下,微缺陷的存在可能會導致鎂合金微弧氧化膜的過早失效,但是并非所有的應用環境都對材料體系的耐蝕性能具有高要求。例如,當微弧氧化鎂合金用于骨內植入器械和血管支架時,微缺陷發揮了巨大作用。圖2為隨植入時間的延長,有無微弧氧化處理的ZX50鎂合金植入體分解行為的μCT圖像。可見,微弧氧化膜可減緩鎂合金植入體在一定時間內的腐蝕,以提供足夠的機械強度對血管或受損骨骼進行有效支撐[50]。隨后,在微缺陷的作用下,微弧氧化鎂合金在體液環境中逐漸無毒降解。這樣,避免了植入體取出手術,極大地緩解了病人的生理痛苦和經濟負擔[51]。
圖2 微弧氧化鎂合金植入體針隨時間的μCT圖像 (3D重建)[50]
此外,微缺陷的存在為微弧氧化膜提供了更高的自由表面能和粗糙度,有利于有機物在其表面通過機械咬合結構牢固附著。因此,微弧氧化還被作為鎂合金表面有機涂覆的前處理手段,以解決有機涂層與鎂合金結合力較低的問題[52]。微弧氧化膜中的微缺陷還被作為承載藥物與緩蝕劑的容器,從而制備出具有特殊性能的膜層。例如,Bordbar-Khiabani等[53]將鎂合金微弧氧化膜作為倍他米松磷酸鈉 (BSP) 的藥物載體,實驗結果表明所得PEO/BSP涂層具有較好的耐蝕性和藥物傳遞性能。整體看來,由于鎂合金微弧氧化膜在耐蝕性方面的局限性,功能膜將逐漸成為其重要發展方向之一。
總的來說,微缺陷具有存在的普遍性、隱蔽性,影響的雙重性、潛在性。在涂層與保護膜的工程應用中,微缺陷問題往往被忽略。因此,對微缺陷進行有效識別與分析,將有利于科學避免與合理利用微缺陷。
5 微缺陷的識別技術研究
在金屬防護層的研究中,常用的測試手段主要包括物理結構分析技術、化學構造分析技術及電化學測試技術。然而,傳統的測試技術大多局限于2D空間或宏觀層面上的分析檢測,難以滿足對微缺陷識別及其引起的膜層性質非均勻性的研究。因此,隨著現代分析測試技術的發展,一些新型現代測試與分析技術開始在微缺陷研究方面展開應用。
5.1 物理結構測試技術
傳統的掃描電子顯微鏡 (SEM) 等測試技術很難為研究人員提供微缺陷在3D空間的分布信息。隨著數字與圖像技術的發展,X-CT技術等3D定量測試技術已在微弧氧化膜的微缺陷研究中得到了應用[48,54,55]。它們可以直接而定量化地表征微弧氧化膜微缺陷在3D空間的尺寸大小、數量及分布特征[56],對微缺陷的識別與研究具有十分重要的意義。
5.2 化學構造測試技術
微缺陷分布的不均勻,也意味著成膜過程中放電現象的不均勻,即能量傳輸與物質傳遞的不均勻。因此,微弧氧化膜的化學構造也將存在差異性。利用微區化學測試技術,可以測定微弧氧化膜表面的化學分布,以達到研究微缺陷的目的。此外,這些技術還可應用于其他金屬防護層的化學構造缺陷的檢測中。常見的微區化學測試技術有電子背散射衍射 (EBSD)[57]、飛行時間二次離子質譜 (TOF-SIMS)[58]、掃描電鏡透射模式 (STEM)[59]、Raman光譜[59]等。
5.3 電化學測試技術
近年來,微區電化學技術的發展與應用,為檢測微缺陷在介質中的局部電化學行為提供了可能[60],主要包括以下幾種。
掃描電化學顯微鏡 (SECM) 是一種能夠同時提供溶液中樣品表面的局部形貌、化學構造及電化學信息的測試技術[61],是涂層與保護膜微缺陷研究的有力手段。掃描振動電極技術 (SVET) 可以提供微尺度下電極表面電流密度或電位梯度的信息。近年來,SVET被廣泛應用于涂層與保護膜微缺陷的定位、微缺陷的形成和發展的監測等領域[60]。局部電化學阻抗譜 (LEIS) 作為一種相對新穎的局部電化學測量方法,可以通過提供試樣上特定位置的阻抗數據來研究非均勻腐蝕[62]。掃描開爾文探針技術 (SKP) 是在真空或大氣中測量金屬表面接觸電位差的方法,以此探索表面的局部電化學狀態。掃描開爾文探針力顯微鏡技術 (SKPFM) 是原子力顯微鏡 (AFM) 和SKP的結合,通過SKPFM可以觀察到局部表面的形貌和Volta電位的變化[63]。絲束電極 (WBE) 技術是一種適用于實際現場監測和高電阻環境的測試手段。目前,WBE已被成功應用于垢下腐蝕、陰極剝離監測以及流動條件下微缺陷的形成與擴展過程。
除WBE技術外,上述電化學局部化技術都是掃描探針技術。探針與測試表面的距離、試樣自身的表面高度差、探針的尺寸及其移動時的攪拌作用均會對測試結果的準確性產生影響[64]。此外,作為一種微觀測試技術,現有的微區電化學測試仍需要進一步提高測試精度與分辨率,特別是實現納米尺度的測試,以達到對微缺陷的電化學響應的精確捕捉。
5.4 數值模擬
由于微弧氧化膜加工工藝的復雜性,數值模擬已被廣泛用于微弧氧化膜加工過程熱力學與動力學的研究中[25,65-67]。而在實際應用中,由于微缺陷體積小、隱蔽性高的特點,現有的監測技術往往難以反映微弧氧化膜中微缺陷的精確信息。在這種情況下,使用數值模擬技術對微缺陷演化行為及其所誘發的微弧氧化膜失效過程進行研究,必將逐漸成為代替微缺陷實際監測的重要手段。然而,由于腐蝕體系的復雜性,如何正確建立數學模型也是數值模擬中的重要難題。
綜合上述的測試技術,針對微缺陷的測試技術主要向著3D、微觀測試及數值計算的方向發展。在微缺陷問題的研究中,如何選用合適的測試技術也是值得關注的問題。
6 鎂合金微弧氧化膜微缺陷后處理技術
在微弧氧化過程中,微缺陷的產生是難以避免的,工藝條件優化僅僅能減少微缺陷的形成,并不能從根本上解決鎂合金微弧氧化膜中的缺陷問題。因此,大量研究聚焦于通過后處理技術對微缺陷進行封閉,以提高鎂合金微弧氧化膜的環境適應性。
6.1 水熱處理
水熱處理是一種最簡單的微弧氧化膜后處理手段,主要是將微弧氧化樣品浸入熱水中進行封閉。通過水熱處理,微弧氧化膜表面覆蓋一層Mg(OH)2膜,對微弧氧化膜中的微缺陷進行封堵[68]。然而,經過水熱處理,微弧氧化膜成分MgO也將被消耗,使膜層變薄。另一方面,Mg(OH)2的堆積也會帶來膜層內應力的產生,可能會誘發膜層的機械損傷。
6.2 封涂處理
封涂處理是在微弧氧化膜表面形成一層新的防護層,以實現對微弧氧化膜疏松外層的有效封堵。常用的封涂方法包括溶膠-凝膠法、有機涂層封閉、化學鍍、離子鍍等[69,70]。溶膠-凝膠法具有環境友好、成本低、工藝簡單等特點,是一種應用較為廣泛的微弧氧化鎂合金后處理手段[71]。通過溶膠-凝膠法,可在微弧氧化膜表面形成SiO2-ZrO2膜、SiO2膜、TiO2膜等陶瓷膜。另一種常用的封涂處理方法是有機涂層封閉[72,73]。由于微弧氧化膜外層的多孔性及有機材料的高流動性,有機層會與微弧氧化膜表面的孔隙緊密結合,更加有利于封閉效果的提升。
值得注意的是,大多數封涂技術都會改變鎂合金微弧氧化膜原有的表面狀態,膜層固有的耐磨、耐高溫等性能也可能會由此削減甚至喪失。因此,根據應用需求,對后處理技術進行科學的設計與選用至關重要。
6.3 緩蝕劑浸漬
緩蝕劑浸漬法是鎂合金微弧氧化膜后處理的重要手段之一。在微弧氧化膜的腐蝕失效過程中,緩蝕劑也會逐漸流失或被稀釋,難以維持理想的緩蝕效果。因此,緩蝕劑浸漬封閉的方法很少被單獨使用,一般在完成緩蝕劑浸漬后,需要進行再次的封涂處理,以防止緩蝕劑的過早流失[73,74]。
現有的微弧氧化鎂合金后處理技術仍無法滿足其大規模工業應用的要求。同時,后處理技術可能會在賦予鎂合金微弧氧化膜新性能的同時,削減其原有性能。因此,開發一種保留膜層優秀性能的高效的后處理技術仍是亟待解決的技術問題。
7 結論與展望
微缺陷導致金屬防護層過早失效、誘發基材局部腐蝕,是當今金屬防護技術開發與應用中面臨的共性問題。本文基于微缺陷在金屬防護層中存在的普遍性,針對鎂合金微弧氧化膜中的微缺陷問題展開了討論,內容涵蓋了微缺陷的形成及其影響因素、微缺陷對膜層性能及應用的影響、微缺陷的識別技術、后處理手段等方面。在鎂合金微弧氧化膜及其他金屬防護層缺陷問題的未來研究中,開展下列工作具有重要的意義。
(1) 開展微缺陷的多層次、跨尺度的識別與研究。微缺陷的存在會導致微弧氧化膜結構的非均勻性,這種微觀性質的非均勻性也會導致膜層宏觀性質的變化。因此,對微弧氧化膜物理結構與化學構造展開多層次、跨尺度的識別與研究是基礎與關鍵,有助于從源頭揭示微缺陷的作用機制。此外,應聯合利用多種現代分析測試技術,全面揭示微缺陷誘發的微弧氧化膜失效和基材局部腐蝕機理。
(2) 加強對微缺陷的合理利用及再處理技術的研究。對于鎂合金微弧氧化膜而言,現有的微缺陷處理技術仍無法滿足大多數工業應用的要求。因此,有必要進一步加強對微弧氧化膜微缺陷處理技術的開發。另外,如何進一步利用微缺陷以達到某種科學研究與工程應用目的,也是值得研究的問題。
(3) 研發動態感知微缺陷的實時傳感技術。微缺陷的形成與微弧氧化工藝參數密切相關,因此,在生產階段實現對微缺陷的及時調控將有利于從源頭實現對微缺陷的控制。研發動態感知微缺陷的實時傳感技術,用于微弧氧化膜制備過程中的實時監檢測,將有利于在生產階段實現對微弧氧化膜質量的實時控制與精準調節,也將有利于推動材料智能制造 (如3D打印) 技術水平的提升。
(4) 強化對金屬防護層中微缺陷問題的重視程度。鎂合金微弧氧化膜是眾多金屬防護層體系微缺陷問題的典型代表,在其他金屬防護層中,微缺陷也普遍存在,且其對防護層體系性質、性能的影響也是不容忽視的。強化對金屬防護層中微缺陷的關注,建立相應的微缺陷檢測評估及度量標準,完善材料服役過程中微缺陷檢測網絡的建立,將對金屬防護層的設計優化及科學使用帶來積極的推動作用。
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