溶胶-凝胶法制备Y2O3稳定ZrO2陶瓷微弧氧化封孔层

为了提高铝合金微弧氧化后的表面耐腐蚀性能,采用溶胶-凝胶法配合深紫外光化学处理法在铝合金微弧氧化膜层表面制备Y₂O₃稳定ZrO₂陶瓷封孔膜。用扫描电镜、X射线衍射、浸泡试验和电化学测试等分析手段表征其成分、相结构和表面形貌,研究复合膜层的耐蚀性。结果表明：深紫外辐照能够在较低的温度下制备出结合力好且致密的ZrO₂溶胶凝胶封孔膜,复合膜层的主要相组成为ZrO₂,与没有封孔的微弧氧化膜层相比,腐蚀电流I₀提高4个数量级,腐蚀电位E_o明显向正向移动,移动幅度为0.283,表明封孔后的涂层耐蚀性显著提高。     

Ti75钛合金微弧氧化膜的制备及性能

在含硅酸钠10g/L、六偏磷酸钠2g/L、柠檬酸钠2g/L和添加剂4g/L的电解液中,以微弧氧化技术在Ti75钛合金的表面成功制备了微弧氧化膜。采用涡流测厚仪、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计等手段研究了微弧氧化电压和时间对钛合金微弧氧化膜厚度的影响,分析了氧化膜层的表面形貌、组成、硬度、耐蚀性能及高温性能。结果表明,微弧氧化膜层主要由金红石型和锐钛矿型二氧化钛组成。氧化电压升高,膜层厚度增加;氧化时间延长,初期膜层厚度增加明显,20min后膜厚增加减缓。经微弧氧化处理后,钛合金的硬度、耐蚀性能和高温抗氧化性能均得到了明显改善。     

预制膜层对铝合金微弧氧化陶瓷层性能的影响

在硅酸钠电解液体系中,利用微弧氧化技术,对无预制膜层和含化学氧化膜或稀土转化膜的6061铝合金表面进行陶瓷化处理,研究了预制膜层处理对陶瓷膜层性能的影响。结果表明,预制膜层处理能够降低起弧电压,有利于膜层增厚和硬度提高。无预制膜的铝合金微弧氧化膜层表面呈现凹凸不平的多孔状结构,经预制膜层处理后,其表面粗糙度变小。微弧氧化后,铝合金表面膜层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3晶体相组成,而含预制膜层试样中,硬度较大的α-Al2O3相的相对含量较高。与无预制膜层及含化学氧化膜的试样相比,稀土转化膜试样的膜层厚度和硬度最大,粗糙度最小,表面较大较深的孔洞缺陷减少。     

海洋大气环境下铝合金微弧氧化膜层的耐蚀性研究

采用微弧氧化技术对2A12、3A21两种铝合金基材加工的零件进行处理,并在模拟海洋大气环境的条件下,依据GJB150.11A-2009《军用装备实验室环境试验方法》的要求对处理后的零件进行盐雾试验,研究铝合金微弧氧化膜层的腐蚀行为。结果表明,2A12铝合金经微弧氧化处理得到的黑色膜层光泽度低,具有良好的消光作用,微弧氧化膜层经酸性盐雾试验96 h后,出现不同程度的腐蚀脱落。     

铝合金微弧氧化表面LDH的制备与性能研究

利用水热合成法在2024铝合金微弧氧化涂层表面原位生长了水滑石(LD H),制备得到硝酸根型微弧氧化水滑石复合膜层(MAO-LDH-NO),再将缓蚀剂VO3-插层到LDH中,得到矾酸根插层的微弧氧化型水滑石复合膜层(MAO-LDH-VO).采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪对膜层进行组织结构表征,采用极化曲线及电化学阻...     

汽车用7075铝合金微弧氧化工艺的研究

采用微弧氧化工艺对汽车用7075铝合金进行处理,生成氧化铝陶瓷膜。微弧氧化初期,随着微弧氧化时间的延长,致密层增厚,微弧氧化膜的硬度和耐蚀性显著提高;当微弧氧化时间大于100min时,由于致密层难以击穿,表面的疏松层导致微弧氧化膜的硬度增加缓慢,耐蚀性下降。微弧氧化时间为100min时制备的微弧氧化膜具有较高的硬度和最佳的耐蚀性。     

醋酸镍对AZ 63B镁合金微弧氧化膜耐蚀性的影响

在硅酸盐体系电解液中添加适量的醋酸镍及配位剂后,对AZ 63B镁合金进行微弧氧化处理,在AZ 63B镁合金表面制备了微弧氧化膜。研究了醋酸镍对微弧氧化膜耐蚀性的影响。结果表明:在电解液中添加醋酸镍,经微弧氧化后,镁合金表面生成了含Ni化合物的咖啡色氧化膜,耐蚀性得以提高。     

Mg–Gd–Y系合金微弧氧化陶瓷层生长机理及耐蚀性

利用扫描电镜、X射线衍射等研究了Mg–11%Gd–1%Y–0.5%Zn(质量分数)合金微弧氧化陶瓷层的生长规律,分析了微弧氧化膜层相结构及不同生长阶段的耐蚀性。结果表明:在微弧氧化初期,膜层生长遵循直线规律,为典型的电化学极化控制的阳极沉积阶段;随处理时间的延长及膜层增厚,膜层生长符合抛物线规律,属微弧氧化阶段,较氧化初期比,生长速率慢;在弧光放电阶段,抛物线斜率增大,疏松层增厚,生长速率有所提高。微弧氧化疏松层主要以MgSiO3为主,致密层以MgO为主;微弧氧化各阶段,膜层耐蚀性随氧化时间增长而提高,到弧光放电阶段,耐蚀性有所降低。氧化时间为7～12min时,制备的膜层具有较好的耐蚀性。     

镁合金表面处理工艺研究

为了解决镁合金材料在海洋性气候条件下抗蚀性低、耐磨性差、与有机涂层结合力不强等问题,选择ZM5为研究对象,分别进行化学膜处理、MIL-M-3171、DOW17阳极氧化处理和微弧氧化。检测了阳极氧化和微弧氧化膜层的表面形貌和元素组成,测试对比了3种处理工艺膜层的显微硬度、中性盐雾条件下的抗蚀性能和有机涂层的结合力。结果表明,经微弧氧化和喷漆处理后的镁合金件综合性能最佳,适用于海洋性气候环境。     

带放电回路脉冲模式下镁合金微弧氧化陶瓷膜的研究

利用带放电回路的脉冲电源,在硅酸盐体系电解液中对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,制备得到微弧氧化陶瓷膜。采用涡流测厚仪、电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及电化学工作站对膜层的微观结构及耐蚀性进行表征分析。结果表明:膜层表面布满微孔,处理时间延长,膜层中微孔不断变化;膜层中主要存在Mg O、Mg F2、Mg2Si O4及Mg Al2O4四种物相;膜层的耐蚀性较基体明显提高,随着处理时间的延长,先增大后减小。     

镁合金微弧氧化膜的制备及其性能研究

通过对微弧氧化电解液进行优化,得出了最佳配方,并对微弧氧化膜的性能进行了测试。镁合金微弧氧化的最佳工艺条件为:Na_2SiO_320g/L,Na_2B_4O_730g/L,NaOH 30g/L,氧化时间20min。向电解液中加入醋酸镍后,生成含有Ni_2SiO_4的深灰色微弧氧化膜,该膜层较厚且耐蚀性进一步提高。微弧氧化膜表面光滑、致密,但存在少量的微孔和裂纹。微弧氧化膜的主要成分为MgO、Mg_2SiO_4、Ni_2SiO_4和SiO_2,微弧氧化处理显著提高了镁合金基体的耐蚀性。     

LY2铝合金运动器材的耐腐蚀性能研究

研究了微弧氧化主盐溶液中十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠浓度对运动器材用LY2铝合金表面微弧氧化膜层厚度、膜层表面和截面形貌、物相组成和电化学性能的影响。结果表明,随着电解液中十二烷基苯磺酸钠浓度的提高,微弧氧化涂层的厚度呈现先增加而后减小的趋势,在十二烷基苯磺酸钠浓度为0.04g/L时取得涂层厚度最大值;随着电解液中十二烷基硫酸钠浓度的提高,微弧氧化涂层的厚度呈现波浪形变化,但是整体呈现出降低的特征;添加不同浓度十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠后得到的微弧氧化涂层的腐蚀电位都要相对基础主盐涂层更正,相应的耐腐蚀性能更好,且在主盐溶液中添加0.08g/L十二烷基苯磺酸钠或者0.03g/L十二烷基硫酸钠可以获得耐腐蚀性能较好的涂层;微弧氧化膜层的厚度与耐腐蚀性能之间没有明显的对应关系,而与膜层中显微孔洞数量及其分布有关。     

镁合金微弧氧化膜的制备工艺研究

采用微弧氧化装置制备微弧氧化膜,并研究了向电解液中添加稀土盐直接微弧氧化与在稀土盐溶液中浸泡后再微弧氧化的区别。结果表明:向电解液中添加稀土盐直接微弧氧化得到的微弧氧化膜表观较差,且电解液放置一段时间后失效;而在稀土盐溶液中浸泡后再微弧氧化得到的微弧氧化膜表观较好,有效地提高了材料的性能,且电解液可以重复利用。     

稀土盐添加剂在镁合金微弧氧化中的应用研究

向镁合金微弧氧化的电解液中直接添加稀土盐,降低了微弧氧化处理过程的能耗、改善了镁合金微弧氧化膜层的表观质量。通过扫描电子显微镜及金相显微镜照片显示,膜层的厚度有大幅度的增加,表面的孔道有所减少;电化学检测得出的开路电压、极化曲线等结果,均显示了稀土盐的添加提高了膜层的耐蚀性能。     

镁合金微弧氧化配方的优化及膜层耐蚀性能评价

在以氟化钠、甘油及硅酸钠作为稳定剂的电解液中采用恒电流密度对AZ31B镁合金进行微弧氧化处理。通过4因素3水平的正交实验,确定了电解液中以上3种稳定剂的适宜含量分别为2g/L、10ml／L、6g/L。研究了各种辅助成分如铝酸盐、氢氧化物等对微弧氧化过程及陶瓷膜层性能的影响,结果发现氢氧化钾的加入有利于火花的产生,但易于引起尖端放电现象,应严格控制其加入量;同时它还会使膜层的颜色从灰色逐渐转变为白色,显著提高膜层的耐蚀性。动点位极化曲线及电化学交流阻抗测试表明,微弧氧化处理后的镁合金耐蚀性显著提高     

镁合金微弧氧化和溶胶-凝胶复合陶瓷膜的制备及性能研究

为了提高镁合金的耐腐蚀性能,研究利用硅酸盐-磷酸盐电解液体在镁合金表面制备微弧氧化陶瓷膜层,然后在微弧氧化陶瓷膜层上通过溶胶-凝胶法制备复合膜层,并采用SEM、XRD等方法分析了复合膜层的组成和结构。结果表明,复合陶瓷膜层具备双层结构,主要由含晶态Mg2SiO4和MgO的微弧氧化层和TiO2凝胶层组成。电化学测试表明,复合陶瓷膜层相对于镁合金基体,腐蚀电流密度下降了2个数量级,耐蚀性大大提高。     

电压对Zr-4合金Na2SiO3−(NaPO3)6−K2ZrF6体系微弧氧化膜性能的影响

在Na2SiO3?(NaPO3)6?K2ZrF6体系中采用微弧氧化法以Zr-4合金为基材制备出陶瓷膜层.利用扫描电镜、粗糙度仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和电化学工作站研究了电压对膜层结构与性能的影响.结果表明,膜层表面呈典型"火山口"形貌,电压升高后膜层粗糙度与致密层厚度增加.膜层主要由单斜氧化锆相(m-ZrO2)和四方氧化锆相(t-ZrO2)组成,Si、P等元素分别以非晶态氧化物的形式存在.经微弧氧化处理后,Zr-4合金的腐蚀电流密度下降,电阻增加,耐蚀性明显提高.480 V下制备的膜层的耐蚀性最优.     

Al2O3纳米粉体对镁合金微弧氧化陶瓷膜性能的影响

在熔炼镁合金过程中加入Al2O3纳米粉体的复合材料进行微弧氧化处理;在微弧氧化电解液中加入Al2O3粉体并对镁合金基体进行微弧氧化。采用扫描电镜、X-射线衍射和电化学测试分析Al2O3粉体对镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的影响。结果表明,两种方式加入Al2O3粉体都会提高镁合金微弧氧化陶瓷膜的耐蚀性,而熔炼过程中加入效果更佳。     

四硼酸钠对AZ91D镁合金微弧氧化膜特性的影响

利用微弧氧化技术在AZ91D镁合金基体上制备了一系列陶瓷膜层。利用扫描电镜、膜层测厚仪、超景深光学显微镜分别研究了陶瓷膜层的微观形貌特征、厚度及表面粗糙度;采用交流阻抗谱测试了膜层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能。结果表明,四硼酸钠质量浓度的变化对微弧氧化过程中的起弧电压和终止电压影响不大,适量的四硼酸钠可以稳定微弧氧化过程的控制电压;随着四硼酸钠质量浓度的增加,微弧氧化膜层的厚度先增加后降低,膜层表面粗糙度随着四硼酸钠质量浓度的增加呈先增加后降低的变化趋势;当四硼酸钠质量浓度为3g/L时,膜层较致密,表现出良好的耐蚀性能。     

15SiCp/2024铝基复合材料表面微弧氧化膜的摩擦学特性

利用微弧氧化方法在15SiCp/2024铝基复合材料表面制备了一层较厚的陶瓷膜.分析了膜层的成分、结构和硬度分布.通过SRV球盘摩擦磨损实验研究了陶瓷膜的摩擦学行为,分析了磨痕的形貌特征.结果表明:微弧氧化膜由疏松的外层和致密的内层组成.致密层主要包括莫来石、a-Al2O3和γ-Al2O3相.膜层的最大显微硬度超过20GPa.抛光复合材料后的陶瓷膜致密层与ZrO2球对磨的干摩擦系数约为0.36;其磨损率只有基体的1/50.微弧氧化表面处理较大地提高了铝基复合材料的耐磨性.