脉冲激光诱导等离子体协同微弧氧化技术在6061铝合金表面构建耐蚀α-/γ-Al2O3涂层的机制研究

本文创新性地提出脉冲激光诱导等离子体辅助微弧氧化（MAO）技术，通过瞬态高温高压反应区促进6061铝合金表面形成致密α-/γ-Al2O3陶瓷层，腐蚀电流密度降低6个数量级，接触角超100°，为海洋工程提供绿色高效的防腐解决方案。

　　

Highlight

脉冲激光诱导等离子体与弱碱性电解质的协同作用，在6061铝合金表面构建了具有超强耐蚀性的微弧氧化(MAO)涂层。这种瞬态高温高压反应环境显著提升了α-/γ-Al₂O₃晶相含量，使腐蚀电流密度降低6个数量级，电荷转移电阻提升4个数量级。

Materials

实验采用6061铝合金基板（30×15×10 mm³），搭配Na₂SiO₃、(NaPO₃)₆等弱碱性电解质，通过脉冲激光诱导等离子体实现微弧氧化的低温高效制备。

Analysis of electrochemical corrosion characteristics

电化学测试显示，处理后的样品腐蚀电位(E_corr)正移0.38V，腐蚀电流密度(I_corr)降至10^-8 A/cm²，电荷转移阻抗提升至10⁶ Ω·cm²，展现出卓越的耐Cl^-侵蚀能力。

Conclusion

该技术通过脉冲激光的快速热循环特性，有效抑制MAO涂层孔隙缺陷，同步构建的微纳米结构使接触角突破100°，为海洋环境铝合金防腐提供了兼具机械强度与环境友好性的解决方案。