AA5083鋁鎂合金無電鍍銅/石墨/氧化鋁複合鍍層之磨耗腐蝕研究

本研究在5083鋁鎂合金表面經陽極處理後，再以無電鍍法，在無電鍍銅液加入不同濃度的3μm石墨粉、3μm氧化鋁粉、20-30nm氧化鋁粉，鍍析於5083鋁鎂合金基材表面上，以探討無電鍍銅層與無電鍍銅複合鍍層在3.5wt.%NaCl溶液下，鍍膜的耐腐蝕與耐磨耗腐蝕性。並使用電化學動態極化方法，量測分析鍍膜的耐腐蝕性，以塊對環(Block-on-ring)摩擦方式進行磨耗腐蝕試驗，然後以掃瞄式電子顯微鏡（SEM）、及X光能量散射分析儀(EDS)、維克氏微硬度試驗機(Hv)、原子力顯微鏡(AFM)等，觀察鍍膜表面與截面組織的形態、鍍層的元素成份分析、量測表面硬度與表面結構分析。研究結果顯示，無電鍍銅雖能提供鋁合金硬度、耐蝕性、耐磨耗腐蝕的增加，但添加各種粒子後更有促進的效應，而在比較各種無電鍍銅複合鍍膜，包括無電鍍銅/石墨、無電鍍銅/微米氧化鋁、無電鍍銅/奈米氧化鋁、無電鍍銅/微米氧化鋁/石墨、無電鍍銅/奈米氧化鋁/石墨等，發現陽極處理的時間愈長，所形成氧化膜的硬度愈高，試片陽極處理後在無電鍍銅液中能有效的增加表面晶粒均勻附著力。而無電鍍銅/奈米氧化鋁/石墨複合鍍層，在3.5%NaCl溶液中電化學極化曲線上有最佳的腐蝕電流、腐蝕電位及極化阻抗。

關鍵字

陽極處理；無電鍍銅；石墨；氧化鋁；電化學動態極化；磨耗腐蝕

並列摘要

This thesis uses anodization process on AA5083 Aluminum Alloy surface, use electroless containing Graphite powder(diameter 3μm)、Al2O3 powder(diameter 3μm)、Nano Al2O3 powder (diameter 20-30nm) additive with different concentration for plating on AA5083 Aluminum Alloy surface. Measure analysis surface morphologies, element compositions and surface roughness of the composite coatings before and after all tests are analyzed by scanning electron microscopy (SEM), X-ray energy dispersive analyzer (EDS) and surface roughness measurement. Experimental results indicated that electroless Cu/Nano Al2O3/Graphite composite coating exhibited the smoothes more dense and fine surface structure, consequently, giving the corrosion and highest hardness, wear-corrosion resistance in the 3.5%NaCl solution, and the anodizing treatment of AA5083 showed a beneficial effect to enhance these properties.