氧化电压和时间对Ti75钛合金微弧氧化膜性能的影响

通过微弧氧化在Ti75钛合金表面成功制得微弧氧化膜层。电解液组成为:Na3PO4·12H2O14.0g/L,Na2SiO3·9H2O2.0g/L,添加剂3.0g/L。借助体视显微镜、涡流测厚仪、显微硬度计、X射线衍射仪等设备,研究了氧化电压和时间对微弧氧化膜形貌、厚度、显微硬度及构相等性能的影响。结果表明,微弧氧化膜层主要由金红石型和锐钛矿型TiO2组成。氧化电压和时间对氧化膜的形貌、厚度及显微硬度的影响较大。随氧化电压升高,微弧氧化膜层中金红石相TiO2的含量增大。氧化时间对微弧氧化膜层构相的影响不大。     

硼酸对铝合金微弧氧化膜耐蚀性的影响

研究了硼酸质量浓度对6060铝合金表面微弧氧化膜组织和性能的影响。对在不同硼酸质量浓度下生成的铝合金微弧氧化膜的表面形貌及相组成进行了分析;并通过腐蚀试验评价其耐腐蚀性能。结果表明:微弧氧化膜主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,当硼酸质量浓度为1g/L时,膜层的表面粗糙度最低;当硼酸质量浓度为1.5g/L时,膜层耐蚀性能最佳。     

含Ce（SO4）2电解液体系中所形成AZ91D微弧氧化膜层的表征

在微弧氧化过程中,电解液的组成对氧化膜层的形成具有重要作用。本文研究了Na2SiO3电解液体系中,Ce(SO4)2的含量对AZ91D微弧氧化膜层特性的影响。测定了氧化膜层的厚度,并用XRD、SEM对氧化膜进行了相组成及表面形貌的分析。结果表明:Ce(SO4)2在0.10～0.30g/L范围内逐渐增加时,陶瓷层的厚度呈现出先增大后减小的趋势,随着Ce(SO4)2含量的增加,氧化膜层表面孔洞直径减小,且裂纹明显减少,氧化膜层较为平整、均匀。XRD分析结果显示,氧化膜层主要由立方结构MgO和镁橄榄石相Mg2SiO4构成。     

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。     

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。     

超声辅助对钛合金表面微弧氧化生物膜层的增韧作用

为了提高钛合金表面微弧氧化(MAO)生物膜层的断裂力学性能,将超声波引入微弧氧化工艺,并通过控制占空比制得具有不同孔径和厚度的微弧氧化膜。采用扫描电镜、X射线衍射仪、四点弯曲法、模拟体液浸泡试验对比了无超声辅助和超声辅助微弧氧化膜的表面形貌、相组成、断裂韧性和生物学性能。结果表明,与无超声辅助试样相比,超声辅助试样更致密,更厚,断裂韧性更优。微弧氧化膜断裂力学提高的原因为:部分TiO_2由锐钛矿相转变为金红石相,以及超声空化效应使氧化膜致密化和增厚。     

铬酸盐对镁合金微弧氧化膜耐蚀性的影响

研究在硅酸盐溶液中添加K2CrO4对AZ91D镁合金微弧氧化膜耐蚀性的影响。结果表明：在含有K2CrO4的硅酸盐系溶液中进行微弧氧化处理的镁合金表面能够获得黄绿色的氧化膜层,主要由MgO、Mg2SiO4、MgAl2O4及MgCr2O4等耐蚀物相组成,其中具有尖晶石结构的MgCr2O4对提高膜层耐蚀性有极大的促进作用,同...     

铝酸钠对镁-锂合金微弧氧化膜耐蚀性的影响

为了进一步提高镁-锂合金的理化性能,将不同质量浓度的铝酸钠添加到硅酸盐体系的电解液中,制备出镁-锂合金微弧氧化陶瓷膜。通过对膜层的表面形貌、组成及耐蚀性的研究,分析了铝酸钠的质量浓度对镁-锂合金微弧氧化膜的组成、厚度、结构及性能的影响。研究结果表明:与未添加铝酸钠的微弧氧化膜相比,加入铝酸钠后,微弧氧化膜表面单位面积内的微孔数量减少,孔径明显变小,且其耐蚀性大幅提高。     

镁合金微弧氧化陶瓷层的生长过程研究

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和膜厚测量等方法,研究了MB8镁合金在硅酸盐体系中不同的微弧氧化时间对陶瓷膜层的截面形貌、相组成及生长速度的影响。结果表明:微弧氧化初期,阳极表面主要生成MgO相并向基体内部生长;随后,膜层沿基体向外生成Mg2SiO4相;在氧化末期,膜层同时向内和向外生长,且向内生长占主导地位,但陶瓷层相组成与氧化中期时相同。氧化膜的厚度随时间呈线性增长。提出了陶瓷层在不同阶段的生长机制。     

Analysis on film formation mechanism of scanning micro-arc oxidation on aluminum ahoy surface

以硅酸盐体系为电解液,利用扫描式微弧氧化(SMAO)方法在铝合金2024的表面成功制备出“蛇形”和“HIT”图案的陶瓷膜层.对扫描式和传统微弧氧化工艺进行了对比,采用扫描电镜和X射线衍射研究了SMAO陶瓷膜的结构和相组成.结果表明,与传统微弧氧化放电过程不同,扫描式微弧氧化在沿阴极前进的方向上依次分布着钝化区、阳极氧化区和微弧氧化区,没有观察到弧光放电.经过一次扫描生成的陶瓷膜厚度约为17μm,膜层只有疏松层,且其中的α-Al2O3含量高于γ-Al2O3.对扫描式微弧氧化放电机理的分析表明,电场在阳极表面的梯度变化可能是同一时间内存在不同放电区域的原因,高达2 400 A/dm2的电流密度使扫描式微弧氧化具有高的成膜效率,同时也导致了疏松层内含有大量的α-Al2O3.     

溶质离子对AZ31B镁合金微弧诱发过程和陶瓷层结构的影响

采用微弧氧化方法在AZ31B镁合金表面制备了陶瓷层。研究了AZ31B镁合金微弧氧化溶液体系中KOH和Na2SiO3浓度对微弧等离子体诱发过程和陶瓷层微观结构的影响,通过涡流测厚仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了陶瓷层的物相组成、微观形貌和厚度随KOH和Na2SiO3浓度的变化规律。研究表明:恒流模式下,KOH溶液在AZ31B镁合金表面诱发微弧时存在1个临界浓度,约为27mmol/L,且随着KOH浓度的增大,对基体和氧化膜的溶解作用加剧,影响微弧等离子体诱发的稳定性。Na2SiO3含量显著影响镁合金表面微弧诱发过程和陶瓷层的微观结构,随着Na2SiO3浓度的增大,陶瓷层生长速率增快,膜层表面由光滑转变为微孔结构,且孔径逐渐增大;Na2SiO3浓度在1.6~6.4mmol/L时陶瓷层中主要以MgO为主,Na2SiO3浓度大于16mmol/L时,Mg2SiO4和非晶相明显增多。     

超声喷丸稀土预制膜对铝合金微弧氧化耐蚀性的影响

对AC7A铝合金表面进行超声喷丸-稀土硝酸钇预处理制备出预制膜层,采用恒电流控制模式在Na_2SiO_3电解液中制得Ac7A铝合金微弧氧化陶瓷层,通过扫描电镜观察陶瓷膜的表面形貌,采用X-射线衍射仪分析膜层的相结构,利用电化学测试评价了陶瓷膜的耐蚀性能。结果表明,AC7A铝合金表面微弧氧化陶瓷层主要由α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3相组成,经过预处理后表面微孔数明显下降,表面更加平整,与单纯的微弧氧化陶瓷膜层相比,超声喷丸-稀土硝酸钇预处理后的微弧氧化陶瓷层的耐蚀性得到了很大的提升。     

镁合金表面微弧氧化陶瓷膜的形成过程研究进展

归纳了镁合金表面微弧氧化过程中电解液组成及工艺条件对陶瓷膜层表面形貌、截面形貌和相组成等的影响.结合成膜过程中电压及膜层厚度的变化规律,综述了镁合金微弧氧化陶瓷膜的形成机理.     

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。     

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。     

铝合金表面扫描式微弧氧化成膜机理分析

以硅酸盐体系为电解液,利用扫描式微弧氧化（SMAO）方法在铝合金 2024 的表面成功制备出"蛇形"和"HIT"图案的陶瓷膜层。对扫描式和传统微弧氧化工艺进行了对比,采用扫描电镜和 X 射线衍射研究了 SMAO 陶瓷膜的结构和相组成。结果表明,与传统微弧氧化放电过程不同,扫描式微弧氧化在沿阴极前进的方向上依次分布着钝化区、阳极氧化区和微弧氧化区,没有观察到弧光放电。经过一次扫描生成的陶瓷膜厚度约为17 μm,膜层只有疏松层,且其中的α-Al₂O₃含量高于γ-Al₂O₃。对扫描式微弧氧化放电机理的分析表明,电场在阳极表面的梯度变化可能是同一时间内存在不同放电区域的原因,高达2 400 A/dm²的电流密度使扫描式微弧氧化具有高的成膜效率,同时也导致了疏松层内含有大量的α-Al₂O₃。     

电流密度对铝合金微弧氧化陶瓷膜性能的影响

主要研究了电流密度对铝合金表面微弧氧化膜组织和性能的影响,使用扫描电子显微镜、激光共聚焦电子显微镜和X-射线衍射仪对不同电流密度下制备的微弧氧化膜的表面形貌和相组成进行了分析,同时测定了其表面显微硬度。结果表明,铝合金表面微弧氧化膜主要由α-Al2O3和γ-Al2O3组成,而且Ja高对陶瓷膜中α-Al2O3相的影响较γ-Al2O3大,Jκ/Ja对膜中γ-Al2O3相的影响较大,对微观结构有较大影响。高Ja制备的陶瓷膜主要组成相为α-Al2O3,低Ja为γ-Al2O3相,并确定了当Ja为6A/dm2,Jκ/Ja为0.8时陶瓷膜硬度最大可达1540HV。     

3种溶液体系中镁合金微弧氧化研究第一部分——氧化膜的相组成及其耐蚀性

利用直流脉冲方法在3种溶液体系中于AZ91D镁合金表面制得了微弧氧化陶瓷膜,分析了各膜层的厚度、显微硬度、相组成和耐蚀性能。结果表明,不同体系中的膜层增厚速率不同,形成膜层的相关成分也不同。通过比较微弧氧化前后镁合金的动电位极化曲线和交流阻抗发现,处理后的AZ91D镁合金的耐蚀性得到了明显改善。     

电流密度对TC4钛合金微弧氧化陶瓷膜性能的影响

采用恒流和梯度电流两种方式对TC4钛合金进行微弧氧化,微弧氧化液组成和工艺参数为:Na2SiO3 16 g/L,(NaPO3)68 g/L,NaF 2 g/L,频率500 Hz,占空比10%。研究了不同电流模式下电压随微弧氧化时间的变化。对比研究了两种电流模式下所得微弧氧化膜的表面形貌、厚度、粗糙度、显微硬度等性能。结果表明,恒流模式下,随电流密度升高,氧化膜层的终止电压、厚度、粗糙度和表面微孔直径增大,显微硬度先增大后减小;与恒流模式膜层相比,梯度电流模式下所得氧化膜层较厚,粗糙度较低,硬度高,表面微孔直径较小。较适宜的恒流电流密度和梯度电流密度分别为10 A/dm2和15–5 A/dm2,而后者所得膜层的综合性能优于前者所得膜层。     

2090铝-锂合金微弧氧化陶瓷膜层特性的研究

在NaOH-Na2SiO3溶液中采用先恒流后恒压的微弧氧化工艺,可在2090A1-Li合金表面制备陶瓷化膜层.研究了微孤氧化反应时间和微弧氧化电源脉冲频率对陶瓷膜层生长过程和膜层形貌的影响.研究结果表明:氧化膜层的厚度随着反应时间的延长而增加,在更高频率电脉冲作用下(600H2),膜层的生长速率更快,但是膜层表面烧蚀坑大,表面粗糙,陶瓷膜与基体结合良好.膜层由内部致密层和外部疏松层组成.对膜层的元素分析结果表明:外层由Si、Al、0构成,而内层Si含量减少.