鋯合金具有較小的熱中子吸收截面，良好的耐腐蝕性能和高溫力學(xué)性能，是核工業(yè)和化工等行業(yè)重要的結(jié)構(gòu)材料。在反應(yīng)堆中，由于鋯合金水側(cè)要經(jīng)受高溫高壓水的沖刷，對(duì)其耐蝕性能要求較高。另外，中子輻照損傷及吸氫腐蝕，將導(dǎo)致鋯合金力學(xué)性能下降。因此，通過(guò)恰當(dāng)?shù)谋砻嫣幚硖岣咪喓辖鸬哪臀g、耐磨性能并阻擋氫擴(kuò)散具有重要的實(shí)際意義。
微弧氧化(MAO)是一項(xiàng)在有色金屬表面原位生長(zhǎng)氧化物陶瓷膜的新技術(shù)，提高金屬的耐磨、耐蝕、絕緣性能。研究表明，采用交流電源或雙極性電源獲得的微弧氧化膜通常比直流電源微弧氧化膜更致密，性能也比較高。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)鋁、鎂、鈦微弧氧化工藝和性能研究很多，但鋯合金微弧氧化的研究論文還很少。張岱嵐等人采用直流電源研究鋯合金表面微弧氧化膜的工藝和性能，周慧等初步研究了鋯合金交流微弧氧化膜的組織和腐蝕性能。但他們所獲得的膜層較薄，特別是致密層厚度都小于15Lm。因此需要進(jìn)一步探索鋯合金微弧氧化工藝，提高陶瓷膜的厚度、致密性和硬度等性能，以滿足耐腐蝕和耐沖刷等方面的要求。本文采用交流微弧氧化技術(shù)在鋯合金表面生成較厚的致密陶瓷膜，分析了膜層的形貌、結(jié)構(gòu)、成分及相應(yīng)的性能。
1)在硅酸鹽溶液中用交流微弧氧化法在鋯合金表面制備出厚240Lm的致密陶瓷膜。膜層具有內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)，來(lái)自溶液的硅元素富聚在外層膜里；
2)陶瓷膜由m-ZrO2單斜相、-tZrO2四方相和SiO2所組成，其中SiO2相主要分布在外層膜里；
3)微弧氧化膜的硬度達(dá)到770HV0102，是鋯合金基體硬度的3倍；
4)鋯合金經(jīng)過(guò)微弧氧化處理后，形成一層有效的保護(hù)膜，腐蝕電位上升，腐蝕電流密度下降，它的抗均勻腐蝕能力得到較大提高。此外，它的抗點(diǎn)蝕能力也得到顯著提高。