铝合金2A12在低硫酸浓度下脉冲硬质阳极氧化工艺研究

采用脉冲恒流电源研究了硬质铝合金2A12(LY12)在不同低硫酸浓度下脉冲硬质阳极氧化工艺,探讨了溶液浓度、氧化温度、氧化时间、电流密度与膜厚、显微硬度、氧化电压与膜层质量之间的关系,从而获得铝合金2A12在低硫酸浓度下硬质脉冲硬质阳极氧化的最佳工艺方案。结果表明:将氧化温度控制在-2～0℃,硫酸浓度控制在2%左右时能够得到质量较高的氧化膜。     

低硫酸浓度2A12合金硬质阳极氧化处理工艺

采用脉冲恒流电源.研究了硬质铝合金2A12在不同低浓度硫酸溶液中脉冲恒流硬质阳极氧化工艺.探讨了溶液浓度、氧化温度、氧化时间、电流密度、脉冲周期与显微硬度、氧化电压、膜厚、膜层质量之间的关系,从而获得了硬质铝合金脉冲阳极氧化的最佳工艺方案.研究表明:将氧化温度控制在-2～0℃,浓度控制在2%左右时能够很好地解决表面均匀性问题.     

铝合金硬质阳极氧化工艺优选

利用正交试验,对影响铝合金硬质阳极氧化所得氧化膜性能的工艺参数进行了试验,得到了6063铝合金硬质阳极氧化的优化工艺.试验结果表明:电流密度对硬质氧化膜的厚度影响最大,氧化温度和电流密度对硬质氧化膜的硬度影响较大.较好的氧化工艺参数为:电流密度4.0 A/dm2,氧化温度0℃,氧化时间75 min.     

铝合金硬质阳极氧化工艺的研究

为了研究阳极氧化工艺条件对硬质氧化膜的厚度、耐蚀性、表面形貌的影响.利用正交试验优化了铝合金硬质阳极氧化的工艺条件,采用扫描电镜(SEM)观察了硬质阳极氧化膜的表观形貌,并探讨了槽液温度和硫酸浓度对氧化膜耐腐蚀性的影响.结果表明:有利于硬质阳极氧化膜厚度增加的最佳工艺条件为:硫酸浓度150g/L,电流密度3.5A/dm2,氧化时间180min,槽液温度-5～0℃;SEM照片表明:硫酸浓度增加,氧化膜的孔径增大,孔隙率增加.     

不同硫酸浓度对2A12脉冲硬质阳极氧化工艺的影响

采用自制脉冲恒流电源,对硬质铝合金2A12在高、低硫酸浓度下的阳极氧化工艺进行研究。结果表明：2A12合金在低硫酸浓度中进行硬质阳极氧化,氧化膜的硬度和膜层厚度较在高浓度硫酸溶液中的高;无论是硫酸溶液浓度高低．硫酸溶液浓度、槽液温度、氧化电流密度等均影响2A12铝合金硬质阳极氧化膜的硬度和膜层厚度。     

铝合金硬质阳极氧化工艺研究

研究了铝合金在大脉冲电流下的硬质阳极氧化工艺,并通过涡流测厚仪、显微硬度计、扫描电镜、XRD等检测手段,检测硬质阳极氧化膜的力学性能、显微形貌及耐蚀性。结果表明:通电电压20 V、温度-3℃时,氧化膜层的质量、硬度和耐蚀性最好。     

基于人工神经网络的铝铜合金硬质阳极氧化工艺优化

目的探究Al-5%Cu合金硬质阳极氧化处理的最佳工艺。方法采用硬质阳极氧化试验装置对Al-5%Cu合金进行硬质阳极氧化处理,并用扫描电镜和显微硬度计研究了在硫酸电解液中生成的硬质阳极氧化膜的微观组织结构、厚度及硬度。综合采用正交试验以及人工神经网络的方法,设计了三因素三水平的实验方案,研究了硫酸溶液温度、电流密度和阳极氧化时间对硬质阳极氧化膜的硬度及膜层厚度的影响。利用人工神经网络系统对Al-5%Cu合金阳极氧化的工艺参数进行了优化。结果采用硬质阳极氧化技术可以增加Al-5%Cu合金的表面硬度。制备的氧化膜厚度较均匀,表面质量较好,硬度较高。硫酸溶液的温度是影响表面氧化膜层微观组织及硬度的主要因素。结论 Al-5%Cu合金进行硬质阳极氧化的最佳工艺条件范围为:氧化液温度-9~-7℃,电流密度4~4.8 A/dm2,氧化时间115~120 min。     

铝及铝合金硬质阳极氧化新工艺的研究

论述研制铝及铝合金在40℃下的硬质阳极氧化的新工艺。槽液的主要成分是硫酸、草酸、酒石酸和三乙醇胺,铝及铝合金经阳极氧化处理后,氧化膜硬度高、外观光亮、抗腐蚀性强。该工艺在提高铝硬质阳极氧化槽液温度、增加膜的硬度和节能等方面都县有很大的实用价值。     

LC4 铝合金表面硬质阳极氧化膜制备及表征

目的在LC4铝合金表面制备硬质阳极氧化膜,讨论工艺参数对膜层厚度和硬度的影响。方法对阳极氧化的时间、温度、电流密度及正负脉冲电流时间比等参数进行优化实验,通过OM,SEM,XRD及显微硬度计等对制备的氧化膜层的厚度、硬度、形貌等进行研究。结果工艺优化后的参数为:温度-2~0℃,正脉冲电流密度4 A/dm2,负脉冲电流密度1 A/dm2,正负脉冲电流时间比6∶1,氧化时间50 min。得到由一系列直径约为50 nm的管状单元结构组成的氧化膜,其厚度为36μm,硬度为420HV。结论制备的阳极氧化膜具有致密的组织结构和高的硬度值。     

温度梯度降温对铝合金阳极氧化膜性能的影响

采用自制的硬质阳极氧化装置,在铝合金6061薄板表面沿着铝基体方向形成较大的温度梯度降温条件,对铝板进行硫酸硬质氧化试验。对氧化膜形貌、硬度、膜厚分别进行了观察和分析。结果表明,相同条件下,采用温度梯度法制备的硬质阳极氧化膜,其均匀性、膜的厚度和硬度都大大优于传统的硬质阳极氧化膜,膜的质量得到很大的提高。     

Texture in films: Selected examples

The paper contains a brief discussion of research on texture and properties of films. Three examples are selected to illustrate problems of understanding of texture development and correlation between texture and properties of films. Various correlations between texture related structural characteristics of film and probability of failure of Al-Cu interconnects line are presented to illustrate the need for a better understanding of the correlation between texture and failure mechanism. Another example on development of texture in nickel films illustrates processes that influence texture development and type of interfaces between oxide grains. It is demonstrated that texture and grain boundary character distribution decides the rate of oxidation of Nickel. An example of Co-Cr films for magnetic recording media illustrates an important role of texture in controlling the magnetic properties of films for application in perpendicular magnetic recording. Principles of methods that are used to calculate texture influence on magnetic properties are discussed.     

反应溅射氧化铝薄膜对CoCrAlY涂层抗高温氧化性能的影响

研究了反应溅射氧化铝薄膜对CO-30Cr-6Al-0.5Y涂层抗高温氧化性能的影响。结果表明,3.5μm厚的Al_2O_3薄膜可大大改善CoCrAlY涂层抗1000～1100℃的氧化性能。在1000℃下,C0-30Cr-6Al-0.5Y涂层表面可以形成保护性良好的Al_2O_3膜,在此情况下,反应溅射Al_2O_3膜可大幅度降低CoCrAlY涂层的氧化速率,在1100℃,CoCrAlY涂层己不能形成单一具有保护性的Al_2O_3膜,而预先沉积氧化铝薄膜的COCrAlY涂层表面的氧化物主要由α-Al_2O_     

Photocatalytic Active Titania Thin Films through Oxidation of Metallic Ti in Aqueous H2O2 Solutions Containing Various Block Copolymers

利用添加了嵌段共聚物P123、F127及硝酸的双氧水溶液直接氧化钛金属基体制备不同纳米形貌TiO2光催化薄膜。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)等技术分析样品的微观结构和形貌,以光催化降解若丹明B测定薄膜的光催化性能。结果表明,Ti-H2O2反应体系中仅添加嵌段共聚物的薄膜结晶呈树枝状,加入硝酸后薄膜形成纳米花结构。450oC热处理后,薄膜为锐钛矿与金红石的混晶结构,平均晶粒尺寸在12～20nm之间。薄膜的间接禁带宽度为2.65～2.85eV,显著低于TiO2块体。添加P123获得的薄膜的光催化性能优于添加F127的薄膜。     

Ti-H2O2反应添加嵌段共聚物制备光催化活性的TiO2薄膜

利用添加了嵌段共聚物P123、F127及硝酸的双氧水溶液直接氧化钛金属基体制备不同纳米形貌TiO2光催化薄膜.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等技术分析样品的微观结构和形貌,以光催化降解若丹明B测定薄膜的光催化性能.结果表明,Ti-H2O2反应体系中仅添加嵌段共聚物的薄膜结晶呈树枝状,加入硝酸后薄膜形成纳米花结构.450℃C热处理后,薄膜为锐钛矿与金红石的混晶结构,平均晶粒尺寸在12～20 nm之间.薄膜的间接禁带宽度为2.65～2.85 eV,显著低于TiO2块体.添加P123获得的薄膜的光催化性能优于添加F127的薄膜.     

溶胶-凝胶法制备薄膜材料抗高温氧化性能研究

制备了SiO2、ZrO2和添加不同成分的siO2-ZrO2复合溶胶，研究了在Cu／Ni上浸涂不同溶胶后形成膜层的抗高温氧化性能，探讨了不同膜层对Cu／Ni在800℃、900℃C下高温氧化规律的影响。结果表明，这些膜层很好的改善了Cu／Ni的抗高温氧化性能，而且向SiO2-ZrO2复合溶胶中添加铈、钇等稀土元素以及ZrO2纳米粉，可以进一步改善SiO2-ZrO2凝胶膜层的抗高温氧化性能。     

一种含铝奥氏体不锈钢的高温氧化行为

采用称量法研究了新型Cr21Ni35NbAl合金分别在700 ℃、800 ℃和900 ℃空气中的静态氧化行为,并绘制其高温氧化动力学质量增加曲线。结合X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）及能谱分析（EDS）对高温氧化膜层的形貌及结构进行表征。结果表明：新合金的高温氧化动力学质量增加曲线遵循抛物线规律,700 ℃氧化膜主要为(Fe0.6Cr0.4)2O3和少量Al2O3;800 ℃氧化膜较为复杂,主要为Al2O3、(Al0.9Cr0.1)2O3和少量Fe(Cr, Al)2O4;900 ℃时氧化膜主要为Al2O3和少量(Al0.9Cr0.1)2O3。     

Anodic behaviour of a model second phase: Al-20at.%Mg-20at.%Cu

The anodic behaviour of sputtering-deposited Al-20at.%Mg-20at.%Cu alloy is investigated during anodizing and potentiodynamic polarization treatments using transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and medium energy ion scattering. The composition of the alloy is close to that of the S-phase in 2024 aluminium alloy. The anodizing behaviour in both 0.1 M ammonium pentaborate and 0.1 M sodium hydroxide electrolytes follows the behaviour of more dilute, solid-solution, aluminium alloys, with enrichment of copper developing in the alloy during the growth of an alumina-based initial oxide containing incorporated magnesium species. Oxygen gas is generated following sufficient enrichment of copper for its oxidation to proceed and hence, for copper species to enter the oxide film. The generation of oxygen gas causes extensive damage to the film, which limits the voltage to relatively low values. Potentiodynamic polarization in 0.1 M sodium hydroxide electrolyte revealed mainly passive behaviour following an initial period of corrosion during which the passive film is developed. In this initial period, copper enriches in the alloy, beneath an oxide film containing aluminium and magnesium species. The magnesium species migrate faster through the film than the aluminium species and form a surface layer of MgO/Mg(OH)₂, which protects against losses of aluminium species to solution and permits the establishment of the passive film. The steady open-circuit potential of the passivated alloy in the hydroxide solution is about −550 mV (SCE), compared with about −1940 mV (SCE) for aluminium.     

Initial stages of plasma electrolytic oxidation of titanium

The initial stages of oxide growth on titanium are examined in a recently developed commercial alkaline pyrophosphate/aluminate electrolyte of interest for plasma electrolytic oxidation of light metal alloys. Constant current anodizing was employed, with resultant films examined by scanning and transmission electron microscopies and Rutherford backscattering spectroscopy. The initial film is relatively uniform and composed of TiO₂, with low concentrations of aluminium and phosphorus species incorporated from the electrolyte. With increase in voltage the film breaks down locally, and regions of original and modified film develop simultaneously, with the latter occupying more of the surface as the voltage rises. Porous regions due to dielectric breakdown also become increasingly evident. At 240 V, sparking commences, and the surface reveals extensive, relatively uniform porosity, with the coating now containing much enhanced concentrations of aluminium and phosphorus species compared with the coating at lower voltages. The films develop at low efficiency due to generation of oxygen. The oxygen is produced within the original film material and at sites of dielectric breakdown. The former type of film develops a two-layered morphology, with an outer layer of amorphous TiO₂ and an inner layer with numerous fine and course cavities. The cavities are due to the generation of oxygen that may be associated with the formation of anatase in the inner layer.     

金刚石膜氧化行为的TGA分析

采用热重分析法(TGA)对直流等离子体喷射制备的金刚石膜在空气中的氧化行为进行了研究,结果表明;直流等离子体喷射制备的金刚石膜氧化激活能为220KJ/mol,与天然金刚石的氧化激活能相当.用扫描电子显微镜(SEM)和Raman光谱对金刚石膜氧化前后的形貌和成分作了分析.结果表明金刚石膜在空气中氧化优先刻蚀晶界和孔隙,孔隙不断增加,晶界瓦解,金刚石膜成为一个个柱状单晶粉末;金刚石膜氧化前后未出现石墨或其它中间产物.     

CVD自支撑金刚石厚膜的氧化动力学研究

为了了解直流等离子喷射CVD自支撑金刚石膜高温氧化机理,利用热失重的方法研究了金刚石膜在不同温度、不同氧浓度条件下的氧化反应.结果表明:CVD金刚石膜氧化反应中的反应指数大约为0.63,氧化反应的激活能为220kJ/mol.通过X-Ray和Raman分析可知,CVD金刚石膜的氧化经历3个过程:1)金刚石膜表面氢的解吸和氧的吸附;2)金刚石与氧发生化学反应;3)金刚石氧化产物(CO、CO2)的解吸.