镁合金的耐蚀问题是其应用的重要障碍，常用微弧氧化技术制备MgO陶瓷膜层来提高其耐蚀性。然而，镁合金表面陶瓷膜层高的模量表现出高脆性在应用过程中易产生裂纹甚至膜层脱落，是服役过程中影响耐蚀性的关键因素。
为了改善膜层韧性，提高膜层耐蚀性，长安大学轻合金表面强化研究所陈永楠教授团队采用微弧氧化技术在膜层形成过程中原位生成纳米ZrO2晶粒，通过分子动力学模拟研究了陶瓷复合膜层中t-ZrO2纳米晶相变增韧的具体机制以及t-ZrO2/MgO界面关系对应力传递的影响。相关研究成果以“Enhancing the toughness of nano-composite coating for light alloys by the plastic phase transformation of zirconia”为题发表在国际塑性顶刊International Journal of Plasticity上。
在此基础上，团队进一步通过原位合成Y2O3稳定的t-ZrO2，调整边缘位错来增加t-ZrO2/Y2O3共格界面的稳定性，从而保持t-ZrO2的晶格，在特殊取向的YSTZ/MgO半共格界面处进行连续位错钉住，强化修复膜层，开发了YSTZ/MgO微弧氧化膜层修复技术。相关研究成果以“Enhancing corrosion resistance of AZ91D alloy through yttria-stabilized tetragonal zirconia (YSTZ)/MgO repaired ceramic coating with improved embrittlement cracking”为题发表在国际腐蚀顶刊Corrosion Science上。两文作者分别为博士生钱伟峰和王爽，论文通讯作者为长安大学陈永楠教授和赵秦阳副教授，及浙江大学占海飞教授，合作者还包括张震博士、郭紫薇博士、硕士生Md Ariful、本科生于艺晨、长安大学张勇副教授及西北有色金属研究院李宏战教授等。
长安大学轻合金表面强化研究所长期从事轻合金表面微弧氧化、激光熔覆、特种电镀和喷涂等技术，尤其是在镁、铝、钛合金的微弧氧化原位增强技术和装备研制方面具有较好的研究基础。针对镁合金耐蚀问题先后研发了(YSTZ)/MgO微弧氧化膜层修复技术、配套便携式修补装
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“镁合金表面微弧氧化膜相变增韧和原位修复技术” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：长安大学
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2025年05月23日 ~ 25日 
