摘要：目的在碳钢表面制备阳极氧化膜,探讨阳极氧化膜的成分组成。方法采用恒电流阳极氧化法在含0.1 mol/dm^3 NH_4F和0.5 mol/dm^3 H_2O的乙二醇电解液中,于45#钢表面制备阳极氧化膜。通过SEM、EDS、XPS、Raman、IR、动电位极化测试等技术手段表征所制备的阳极氧化膜。结果所获阳极氧化膜外观为黄色。电流密度为1 A/dm^2时,氧化膜局部区域出现彩虹色;电流密度为1.5 A/dm^2时,氧化膜颜色较均匀。随着氧化时间的增加,氧化膜颜色变深。阳极氧化膜表面具有特征图案。EDS分析发现,阳极氧化膜中存在Fe、O、C。XPS分析进一步表明,阳极氧化膜中还含有F元素。Fe2p XPS谱的各项数据均与α-Fe_2O_3的较为吻合。拉曼分析表明,电流密度为1.5 A/dm2的阳极氧化膜的拉曼光谱的峰的数量多于电流密度为1 A/dm^2的。所有氧化膜的拉曼光谱均在1400 cm^（-1）附近有峰出现,此峰对应于α-Fe_2O_3。700 cm^（-1）处的峰对应于FeOOH。红外光谱分析表明,所有阳极氧化膜的红外光谱波形一致,在700^400 cm^（-1）之间出现振动,540、514、482 cm^（-1）附近的吸收峰归属于Fe_2O_3的振动带,604、672 cm^（-1）的吸收峰归属于FeOOH。极化测试表明,经阳极氧化处理后,自腐蚀电位上升,自腐蚀电流密度降低。结论碳钢能够在乙二醇体系电解液中生成黄色阳极氧化膜。电流密度和氧化时间对膜的颜色有影响。膜表面具有特征图案。阳极氧化膜主要含Fe、O、F等元素。Fe元素以Fe（Ⅲ）的化学态形式存在于阳极氧化膜中。阳极氧化膜中氧化物主要为α-Fe_2O_3,FeOOH也存在其中。阳极氧化处理后的试样的耐蚀性较处理前有所提升。

关键词：碳钢 阳极氧化 制备 表征 x射线光电子能谱 

单位：广东工业大学材料与能源学院; 广州510006