化成皮膜抗蝕性質量測

4.4.1 開路電位量測

圖4.28 與 4.29 分別為不同化成時間下，PM40 與 PM57 化成皮膜在腐蝕溶液 下開路電位的變化。由於鎂合金相當活潑，在腐蝕液中會與溶液反應，生成氫氧 化物等腐蝕產物，使其開路電位隨著時間而增加，即逐漸往貴重方向移動，顯示 這些腐蝕產物有效鈍化鎂底材。因此，未經處理之鎂合金所量測到之結果，應是 其腐蝕產物之開路電位^[15]。經 PM40 化成處理後的試樣在置入腐蝕液中後，開路 電位會從較高的電位迅速降低至–1.8V 左右，再逐漸提升。在 1800 秒之後，其開 路電位約為–1.7V。而試樣經 PM57 化成處理後之開路電位大致上也依循相同的行 為，在浸入溶液後會有短暫的下降，而後開始提升，唯其1800 秒後的開路電位略 高於PM40 化成皮膜。

開路電位在腐蝕液中的行為可能導因於皮膜保護底材的能力。在浸入腐蝕液 後，由於披覆於底材上之化成皮膜，使得腐蝕液必須先將皮膜完全潤濕之後，才 能直接接觸到底材。因此，開路電位在初期的下降，應是由於腐蝕液逐漸擴散經 過化成皮膜，使得溶液接觸底材的面積逐漸增加。而皮膜上的脫水裂紋與缺陷皆 會形成溶液之快速擴散路徑，縮短腐蝕液接觸底材所需的時間。當底材接觸到腐 蝕液之後，便會反應生成腐蝕產物，使得開路電位再度回升。此外，披覆化成皮 膜之後，其開路電位在1800 秒之後皆較未經處理之底材為低，可能是導因於有皮 膜保護之較鈍化之區域與無皮膜保護之鎂底材所產生之微電池反應。

圖4.28 經 PM40 化成之試樣於腐蝕液中的開路電位變化

圖4.29 經 PM57 化成之試樣於腐蝕液中的開路電位變化

4.4.2 極化曲線量測

圖4.30 為不同化成時間之 PM40 化成皮膜之極化曲線。由於極化曲線之量測 皆於試樣之開路電位平衡之後才進行，因此，未經處理之鎂底材所測得之數據應 為其腐蝕產物披覆後的結果^[15]。從圖中可以發現，當化成時間為60 秒時，所量測 到的腐蝕電流明顯下降，而腐蝕電位也有所提升，且陽極極化時有明顯的鈍化區 間。當化成時間增加後，腐蝕電位便逐漸下降，而腐蝕電流皆較60 秒化成之皮膜 為高，甚至在500 秒化成後，PM40 化成皮膜之性質似乎較未經處理之底材更差。

由此可見，在 PM40 化成皮膜當中，當化成時間過長時，皮膜反而逐漸失去其保 護性。

圖 4.31 則為經不同時間化成後，PM57 化成皮膜之極化曲線。當經過 PM57 化成處理之後，不論化成時間長短，所量測到之腐蝕電流均受到相當程度的抑制，

顯示 PM57 化成皮膜的確具有抗蝕能力。此外，雖然腐蝕電位並沒有提升，但是 隨著化成時間增加，PM57 皮膜在陽極極化時的鈍化區間較未處理之 AZ31 底材更 高，且不會有類似PM40 皮膜在長時間化成後失去保護性質的現象。

圖4.30 不同化成時間之 PM40 化成皮膜極化曲線

圖4.31 不同化成時間之 PM57 化成皮膜極化曲線