2024铝合金微弧氧化/TiC复合膜的制备及耐磨性能

在含有TiC微粒的硅酸盐体系电解液中对2024铝合金进行微弧氧化处理,制备含有TiC成分的复合陶瓷膜。利用SEM、EDS、XRD观察分析复合陶瓷膜的微观形貌、膜层中主要成分沿截面方向的分布及膜层的相结构,用纳米压痕硬度仪、激光共聚焦显微镜、摩擦磨损试验机测量复合陶瓷膜的硬度、表面粗糙度及摩擦系数。观察磨痕形貌,采用激光共聚焦显微镜测量磨痕体积,评估磨损率。结果表明:与不含TiC微粒的电解液中制备的微弧氧化膜相比,复合陶瓷膜的硬度更高、摩擦系数更小、磨损率更低,复合陶瓷膜的磨损率仅为微弧氧化膜的1/12,耐磨性更好。     

纳米BN对1060铝微孤氧化膜层性能的影响

目的探究微弧氧化电解液中纳米氮化硼(BN)浓度对铝微弧氧化陶瓷层组织和性能的影响。方法在硅酸盐体系电解液中加入1~5 g/L不同浓度的纳米BN,制备纳米BN复合微弧氧化层。利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪,分别表征纳米BN复合微弧氧化层的微观组织、元素分布及物相组成。采用涂层测厚仪、粗糙度仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机等手段,研究纳米BN对1060纯铝微弧氧化膜层的厚度、粗糙度、显微硬度、摩擦学性能的影响。结果在微弧氧化BN复合膜的表层有弥散分布的BN颗粒,当电解液中添加3 g/L的纳米BN时,制备的微弧氧化层的性能最好,其表面的孔洞数量最少且孔径最小,膜层表面更加致密,其厚度可达到(93.8±1.9)μm,硬度达到(942±51)HV,粗糙度Ra降低为(3.66±0.14)μm,摩擦系数降低为0.55,磨损体积比未添加BN的膜层减少了1.18×10-2 mm3,并且磨痕平整光滑,裂纹较少。结论硅酸盐电解液中加入纳米BN能够改善1060纯铝微弧氧化膜层的综合性能。     

纳米Cr2O3微粒对2024-T4微弧氧化膜结构及耐磨性能的影响

摘 要: 在含有不同浓度纳米Cr2O3微粒的硅酸盐体系电解液中对2024-T4铝合金进行微弧氧化处理,使用SEM观察陶瓷膜的表面形貌和截面形貌,使用EDS能谱仪分析膜层中各主要成分沿截面方向的分布,使用XRD分析陶瓷膜的相结构,使用纳米压痕硬度计测量陶瓷膜的硬度,使用粗糙度仪测量陶瓷膜的表面粗糙度,使用摩擦磨损试验机测量陶瓷膜的摩擦系数,使用激光共聚焦显微镜测量磨痕体积,评估磨损率,使用SEM观察磨痕形貌,结果表明：在电解液中加入纳米Cr2O3微粒后,制备的陶瓷膜中出现了Cr2O3相,电解液中纳米Cr2O3微粒浓度达到2.4g/L时,陶瓷膜的硬度最高,摩擦系数最小,磨损率最低,耐磨性最好。     

纳米Cr_2O_3微粒对2024-T4铝合金微弧氧化膜结构及耐磨性能的影响

在含有不同浓度纳米Cr_2O_3微粒的硅酸盐体系电解液中对2024-T4铝合金进行微弧氧化处理,使用SEM观察陶瓷膜的表面形貌、截面形貌、磨痕形貌。使用EDS能谱仪分析膜层中各主要成分沿截面方向的分布,使用XRD分析陶瓷膜的相结构,使用纳米压痕硬度计测量陶瓷膜的硬度,使用粗糙度仪测量陶瓷膜的表面粗糙度,使用摩擦磨损试验机测量陶瓷膜的摩擦系数,使用激光共聚焦显微镜测量磨痕体积,评估磨损率。结果表明:在电解液中加入纳米Cr_2O_3微粒后,制备的陶瓷膜中出现了Cr_2O_3相,电解液中纳米Cr_2O_3微粒浓度达到2.4 g/L时,陶瓷膜的硬度最高,摩擦系数最小,磨损率最低,耐磨性最好。     

铝合金的微弧氧化研究

在硅酸钠和氢氧化钠电解液中利用微弧氧化技术在LY12铝合金表面生成陶瓷膜层.对膜层进行了SEM和TEM观察.对微弧氧化过程中电参数的变化规律进行了探讨,并分析了电参数对微弧氧化的影响.结果表明:在本实验条件下,用微弧氧化工艺在铝合金表面可制得致密的、厚度达200μm的氧化膜,膜层与铝基体的结合层形成了纳米晶相.电参数对陶瓷层的厚度、硬度、粗糙度都有较大的影响.对微弧氧化膜层的钢球和陶瓷球磨损的对比可知,与钢球的磨损主要是粘着磨损,对陶瓷球的磨损主要是磨料磨损.     

Na2WO4浓度对ZAlSi12Cu2Mg1微弧氧化陶瓷膜特性的影响

对4种不同Na2WO4浓度的ZAlSi12Cu2Mg1进行微弧氧化处理,研究浓度对微弧氧化陶瓷膜特性的影响。利用能谱仪分析陶瓷膜表面元素含量,扫描电镜观察表面形貌,同时测试膜厚、硬度和极化曲线。结果表明,随着Na2WO4浓度的升高,微弧陶瓷膜表面W元素含量由1.25%增加到3.52%;陶瓷膜表面孔洞数量减少,孔洞直径变大,表面变得平滑;陶瓷膜厚度和硬度增加,耐蚀性降低,Na2WO4的最佳添加量为2g/L。     

ZM5镁合金微弧氧化膜的摩擦磨损性能研究

利用微弧氧化装置在硅酸盐体系中对ZM5镁合金进行了微弧氧化表面改性处理.采用XRD及SEM分析了ZM5镁合金微弧氧化陶瓷膜的形貌、组成和结构,并对微弧氧化陶瓷膜的硬度以及干式滑动摩擦磨损行为进行了研究.结果表明:微弧氧化膜由三层结构组成,主要由Mg2SiO4相和少量MgO相组成;可以显著提高镁合金基体的硬度和耐磨性,其室温滑动摩擦磨损机理为轻微犁削和粘附转移.     

小牛血清润滑下钛基多孔陶瓷膜层的摩擦学性能

利用微弧氧化法在纯钛材及大变形纯钛材表面制备多孔陶瓷膜层。采用扫描电镜、X射线能谱仪、非接触三维轮廓仪和纳米压痕仪考察了多孔陶瓷膜层的微观形貌、粗糙度和硬度,并用UMT型多功能摩擦磨损试验机评价了多孔陶瓷膜层在小牛血清润滑条件下的摩擦学行为。结果表明,随载荷增加,摩擦系数减少。膜层磨损机制主要为粘着磨损和磨粒磨损。与纯钛材多孔陶瓷膜层相比,大变形纯钛材多孔陶瓷膜层的摩擦系数更低且波动更平稳,耐磨性能更优,这归因于大变形纯钛材多孔陶瓷膜层表面孔隙率更高,硬度更强,硬弹比(H/E)更大。     

纯铝焊接接头微弧氧化研究

在硅酸钠和含氟添加剂组成的电解液体系中,采用微弧氧化的方法在工业纯铝及其氩弧焊接接头表面均匀生长了一层陶瓷膜。利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪分析了铝基体和焊接区表面陶瓷膜的形貌和相组成;探讨了硅酸钠的浓度对陶瓷膜厚度及粗糙度的影响。结果表明:铝基体及焊接区陶瓷膜的厚度及粗糙度均随着硅酸钠浓度的增大而增加,焊区膜厚及粗糙度小于基体金属。铝基体和焊缝区的微弧氧化膜特性几乎相同,陶瓷膜都是由α-Al2O3、γ-Al2O3组成。和基体金属相比,焊区陶瓷膜对应的气孔小些,且相对光滑、均匀。     

5083铝合金搅拌摩擦焊接头微弧氧化表面防护

采用微弧氧化技术在5083铝合金搅拌摩擦焊接头表面制备一层均匀的陶瓷膜。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和显微硬度测试分析了微弧氧化膜的形貌、相组成和显微硬度,并采用浸泡方法研究了微弧氧化膜对焊接接头耐腐蚀性能的影响。结果表明,接头表面微弧氧化膜均匀致密,铝合金焊缝区的显微硬度低于母相区,但微弧氧化膜的硬度比铝合金基体提高一个数量级,并且不同区域对应的微弧氧化膜硬度相同。在0.2 mol/L NaHSO3＋0.6 mol/L NaCl溶液中浸泡3天后,未氧化处理的焊接样品表面出现孔蚀,而微弧氧化处理的样品表面没有观察到腐蚀迹象。     

纯镁微弧氧化含碳陶瓷层的耐磨性能

为进一步提高纯镁表面微弧氧化陶瓷层的摩擦磨损性能,在硅酸盐体系的电解液中加入不同质量浓度的石墨烯添加剂,对纯镁试样进行微弧氧化处理。利用扫描电子显微镜、电子探针、显微硬度仪和原子力显微镜等分析镁微弧氧化陶瓷层的表面和截面形貌、陶瓷层成分、显微硬度和表面粗糙度,并用MS-T3000球-盘磨损实验机对微弧氧化陶瓷层的摩擦学性能进行研究,台阶仪计算比磨损量。结果表明:在微弧氧化电解液中加入少量石墨烯添加剂后制备的陶瓷层中含有一定量的碳元素,含碳的微弧氧化陶瓷层在干摩擦小滑动距离下的摩擦因数显著减小,最低至0.095,较原始镁试样的0.45减小近50倍,含碳微弧氧化陶瓷层比磨损量是原始试样的1/5。纯镁表面含碳微弧氧化陶瓷层有效提高了纯镁表面的减摩和耐磨性。     

铝合金表面微弧氧化原位生长Al2O3陶瓷层技术

等离子微弧氧化技术是一种在金属表面原位生长氧化膜陶瓷层的技术，此类陶瓷层具有耐磨、耐蚀、耐高温热冲击等特性，介绍了铝合金等离子微弧氧化原位生长Al2O3陶瓷层技术的研究现状，基本原理，工艺特点以及膜层性能和应用情况。     

刷镀陶瓷层的绝缘性能及其影响因素

采用刷镀微孤氧化的方法在铝质材料上制备陶瓷层.测定了陶瓷层在干燥大气和潮湿大气中的绝缘性能,并分析了微弧氧化工艺条件、涂层特性对膜层绝缘性能的影响.     

微弧氧化技术在Al、Mg、Ti及其合金中的应用

综述了微弧氧化技术发展状况、机理及其影响因素.有色金属Al、Mg、Ti及其合金在工业中的地位越来越重要，而其耐蚀性、耐磨性及硬度等应用性能不理想一直束缚其发展.微弧氧化技术可以直接在有色金属Al、Mg、Ti及其合金表面原位生长陶瓷层，从而改善了其应用性能.介绍了微弧氧化技术在Al、Mg、Ti及其合金中的应用.      

水压元件陶瓷化新工艺的试验研究

现代水压传动技术是液压领域中前沿课题之一.各种水压元件的开发,是完善水压系统的先决条件.到目前为止,国内外已研制出了多种水压泵及其阀类产品.本文在分析现有水压元件陶瓷化的基础上,介绍一种水压元件陶瓷化处理新方法.采用微等离子体表面强化技术,对铝质水压元件进行表面陶瓷化处理,所获得的陶瓷层具有良好的技术指标.经两年多的运行试验,并通过检测,结果表明:该陶瓷层的结合层无脱落和剥离现象,工作表面无腐蚀痕迹,陶瓷工作表面层耐磨性良好,基本无磨损,满足使用要求.     

LY12Al合金微弧氧化过程中电流和电压变化规律

研究和分析了微弧氧化过程中电流和电压变化规律以 及微弧产生的机理.结果表明,电压是影响微弧氧化的主要因素之一,电压值过高将造成陶 瓷膜的破坏.电流值在微弧氧化过程中的各个阶段相异.微弧氧化过程具有明显的阶段性, 可初步分为初始氧化膜形成阶段、微弧诱发阶段和平衡氧化阶段.     

Characterization of microarc oxidation coatings on pure titanium

The morphology, composition, and phase structure of the oxide coatings produced on the surface of pure titanium by alternating-current microarc discharge in aluminate solution were investigated by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The profiles of the hardness H and the elastic modulus E in the coatings were determined using a nanoindenta-tion method. The concentration distributions of Ti, Al, and O in the coating show that this coating over 30 μm thick contains two layers: an outer layer and an inner layer. The oxide coating is mainly composed of TiO2 rutile and Al2TiO5 compounds. During oxidation, the temperature in the microarc discharge channel was very high to make the local coating molten. From the surface to the interior of the coating, H and E increase gradually, and then reach maximum values of 9.78 GPa and 176 GPa respectively at a distance of 7μrn from the coating/titanium interface. They are also rather high near the interface.     

锆合金表面微弧氧化陶瓷膜制备及特性分析

采用交流微弧氧化方法在一种锆合金表面制备出保护性陶瓷膜。采用SEM、EDS、XRD分析了陶瓷膜的表面形貌、截面组织、成分和相组成,并测量了微弧氧化前后锆合金的极化曲线,以评估陶瓷膜的电化学腐蚀特性。结果表明,膜层较为致密,并与锆合金结合良好。陶瓷膜由m-ZrO2、t-ZrO2、S iO2相所组成,其中S iO2相主要分布在外层膜里。微弧氧化处理后,锆合金的腐蚀电位上升,腐蚀电流密度下降,它的抗腐蚀能力得到较大提高。     

Preparation of micro-arc oxidation coatings on magnesium alloy and its thermal shock resistance property

1. Introduction Due to their high specific strength, good electro-magnetic shielding characteristics, high damping characteristics, good cast ability, and excellent pol-ishing capability, magnesium alloys are extensively used in aeronautical, automobile, and electro- communication industries [1-3]. But magnesium has some disadvantages, such as low chemical stability, high negative electric potential, and low hardness, so it is necessary to use surface disposal to accommo-date the demand for re…