鎂之陽極處理

為鎂之陽極處理實驗。以簡單的儀器以及電路，搭配各種不同性質(zhì)之化學藥品混合泡制的藥水，逐一的測試不同藥水與鎂之試片的陽極處理，并使用硬度試驗機檢測是否具有表面硬度強化、不易剝落之特性。

    電壓輸出的大小對于實驗結果的影響而言為一項重要的因素，以30V電壓所實驗之結果，并無火花放電的現(xiàn)象發(fā)生，雖然可以使鎂試片的表面產(chǎn)生氧化層，但其強度、硬度并不理想;將電壓修改至60V后，在表面處理時有火花放電的現(xiàn)象，強度、硬度也較為增強，以顯微鏡觀察試片切面可觀察到較清楚之氧化層。

1.研究之理由:鎂合金為現(xiàn)今商用金屬材料中最輕的一種，具有耐震性佳以及高比剛性等優(yōu)點，對于汽車工業(yè)以及3C產(chǎn)品等輕、薄、小之設計需求，

鎂合金之特色符合所須之條件，鎂合金工業(yè)也成為現(xiàn)今發(fā)展之趨勢[1]。

2.研究活動目的:鎂的金屬活性大，抗腐蝕性差，可經(jīng)過表面處理來改善其特性，增強鎂對外力之抵抗性[2]。運用小型電源供應器及制作之電路來進行鎂表面處理實驗，配合KOH等藥水，試驗各種藥水對于鎂表面處理之成效，檢測其表面強度硬度。

二、原理與方法

1.使用之材料及儀器:

   (1) 電源供應器(GW GPC-3030D)。(圖一)

   (2) 自制電路，包含:電路板、電線、電晶體、水泥電阻、可變電阻等(圖二、圖三)。

   (3) 鎂試片。

   (4) 安培計。

   (5) 三用電表。

   (6) 混合藥水〔KOH、K2F2、Na3PO4、Al(OH)3〕。

   (7) 碳棒。

   (8) 拋光機。

   (9) 鑲埋機。

   (10) 切割機。

(1)調(diào)配藥水。依下表計算要調(diào)制溶液的各個藥劑和水的比例，開始調(diào)制溶液。以A配方為例，先查元素週期表KOH的各原子量，分別是K=39.098 g/mol，O=15.999 g/mol，H=1.0079 g/mol，合起來的原子量是56.097 g/mol，再參考表一，當要調(diào)配1000cc的溶液時，KOH所需要的是3M，所以56.097 g/mol ×3 mol=168.291g，因此當調(diào)配1000cc的A配方溶液時，KOH需要168.291克。

表一 藥水調(diào)配配方。

(2)   將做好的電路板線路與電源供應器連接，電路板之陽極接上試片，陰極接上石墨棒，再將試片及石墨棒放置于泡好的溶液中(圖四)。 

圖四 實驗器材架設圖。

(3)   打開一點電源將兩個待測物互相接觸觀察安培計測試電源是否接通。

(4)   將電壓調(diào)至60V以上，直到試片產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象，電壓不可過低，否則表面處理后之生成物會不具強度及硬度。

(5)   放置10-15分后，取出試片用水沖洗并用吹風機烘乾。

(6)   觀察試片變化，處理過后表面會產(chǎn)生一層白色氧化層。

(7)   使用硬度試驗機檢測硬度。

(8)   將試片以切割機切取一小片做鑲埋，鑲埋方式以將兩個試片堆疊在一起，使用 顯微鏡 觀察時較容易分辨及觀察。

(9)   將鑲埋后的試片進行研磨拋光處理。

(10)    以 顯微鏡 觀察試片剖面的顯微組織。