阴阳极电流密度比对7075铝合金微弧氧化陶瓷膜特性的影响

在硅酸钠、六偏磷酸钠复合电解液中,采用微弧氧化技术在7075铝合金表面原位生长出氧化铝陶瓷膜,研究了阴/阳极电流密度比对陶瓷膜厚度、表面及截面形貌、相组成及耐蚀性等的影响。结果表明:陶瓷膜的厚度、微观形貌、相组成及含量与阳极电流密度和阴阳极电流密度比密切相关,7075铝合金经微弧氧化处理后腐蚀电流密度降低2~4个数量级,耐腐蚀性能大幅提高。     

占空比对7075铝合金等离子体电解氧化陶瓷层质量的影响

在NaAlO2-NaOH混合体系下,对7075铝合金进行等离子体电解氧化处理,制备出不同正/负占空比下的陶瓷层,并研究了占空比对陶瓷层厚度、显微硬度、表面和截面形貌及相组成的影响。结果表明,在正占空比15%、负占空比10%时制备出的陶瓷层连续均匀致密,其显微硬度达到1080。     

2024铝合金混合酸阳极氧化

目的在混合酸溶液中,对2024铝合金进行不同条件下的阳极氧化,并制备氧化膜,研究比较氧化膜厚度、表面形貌和耐腐蚀性等的不同。方法 2024铝合金在硫酸-磺基水杨酸-乳酸体系中进行阳极氧化,改变氧化时间(20~60 min)与氧化电流密度(2.5~4.5 A/dm^2),观察氧化膜的表面形貌、显微硬度、厚度、晶体结构以及耐蚀性的变化。结果每次实验的氧化时间为40 min不变,改变电流密度得到一系列阳极氧化膜,当电流密度为3.0 A/dm^2,自腐蚀电位最正,接近0.0 V时膜层的耐蚀性最好。若继续增加电流密度,则自腐蚀电位会负向移动。当电流密度为4.5 A/dm^2时,自腐蚀电位最负,为-1.1 V。保持电流密度为2.5 A/cm^2不变,改变氧化时间,得到一系列阳极氧化膜,当氧化时间达到50 min时,氧化膜的耐腐蚀性最好,自腐蚀电位为-0.6 V。XRD分析表明,氧化膜由γ-Al2O3和α-Al2O3组成。氧化膜的显微硬度和厚度会随着电流密度及时间的增加而增大,氧化膜硬度、厚度最大分别为372.3HV、6.8μm。结论当阳极氧化电流密度为3.0 A/d、氧化时间为50 min时,膜层的耐蚀性最好。     

氧化时间对 7 A09 超高强铝合金微弧氧化陶瓷膜的影响

采用NaAlO2-NaOH体系,对7A09超高强铝合金进行微弧氧化,研究了微弧氧化时间对陶瓷层厚度、显微硬度、表面及截面形貌、相组成的影响。结果表明:在其它参数一定的条件下,陶瓷层的厚度和硬度均随氧化时间的延长而不断增长,微弧氧化时间为45 min时,陶瓷层的显微硬度达到最高值1070HV0.1;陶瓷层主要由γ-Al2O3组成。     

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。     

阳极氧化电流密度对热浸镀铝45钢耐蚀性能影响

为改善45号钢的表面耐蚀性能,对热浸镀铝45号钢表面采用阳极氧化技术,在硫酸电解液中制备了具有一定厚度的阳极氧化膜,研究了电流密度对氧化膜形貌、厚度及耐蚀性的影响。结果表明,热浸镀铝45钢阳极氧化处理后镀层主要包括Al_2O_3层、镀Al层和Al-Fe合金层3部分。阳极氧化电流密度对氧化膜的厚度和形貌有较大影响,进而影响其耐蚀性。随着电流密度增大,氧化膜厚度增加,表面孔洞尺寸变大、面积增加,材料的耐蚀性能先提高后降低。在电流密度为2.0A/dm~2下氧化30min,热浸镀铝45号钢在3.5%的NaCl溶液中的自腐蚀电流密度比氧化前降低了2个数量级,电荷转移电阻提高了20倍,耐蚀性显著改善。     

ZL109铝合金微弧氧化耐磨陶瓷层的工艺优化

采用控制变量、正交试验法,通过测定膜层厚度、截面显微硬度、表面粗糙度、表面形貌、截面形貌及摩擦磨损试验、膜层表面XRD的分析对制备ZL109铝合金微弧氧化陶瓷层的电解液组成及电参数进行了优化研究。得到了制备ZL109铝合金微弧氧化耐磨陶瓷层的一组优化后的工艺方案,电解液配方为:8 g/L硅酸钠、2.5 g/L氢氧化钾、5 g/L钨酸钠、2 g/L乙二胺四乙酸二钠;电参数为:正向电压400 V、负向电压120 V、占空比20%、频率500 Hz。所生成的膜层厚度为76μm,表面粗糙度为2.2872μm;摩擦磨损试验中,磨损状态稳定,磨损量在30 h后稳定在1 mg左右。     

铝阳极氧化膜的微观结构及沸水封闭处理对膜层显微硬度的影响

通过阳极氧化在铝合金表面获得稳定的阳极氧化膜,并对膜层进行沸水封闭处理,采用扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)等分析手段研究了氧化电流密度以及封闭处理对膜层显微硬度的影响。结果表明:随着电流密度的增加,铝合金阳极氧化膜的显微硬度先升高,后降低;沸水封闭会导致铝阳极氧化膜的显微硬度下降;铝阳极氧化膜表面形貌的优劣、多孔层的组织结构和屏蔽性与膜层显微硬度密切相关。     

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。     

Q235钢热镀铝层的微弧氧化

用低碳钢表面热浸镀铝后进行微弧氧化的方法获得复合膜层，对此膜层进行了断面形貌观察和X射线衍射分析；研究了陶瓷层厚度随微弧氧化时间及电流密度的变化规律。结果表明：陶瓷层主要由k-Al2O3,θ-Al2O3组成，复合膜层分三层，最外层为陶瓷层，次层为纯铝层，靠近基体为Fe-Al合金层；陶瓷层厚度随强化时间的增加有一极限值；当强化时间较短时，陶瓷层厚度随电流密度的增加而增加，时间较长时，随电流密度的增加厚度有一极限值。     

Pulse-reverse electroplating of chromium from Sargent baths: Influence of anodic time on physical and electrochemical properties of electroplated Cr

Herein, chromium film was successfully synthesized by pulse-reverse (PR) electrodeposition using various anodic current time in a Sargent bath which is mainly composed of hexavalent chromium (Cr⁶⁺) and sulfuric acid (H₂SO₄). The correlation between anodic time during electroplating and various physical properties was investigated. The crack density, hardness, and thickness of electrodeposited chromium was decreased with an increase in anodic time for PR electroplating. The chromium prepared by PR electroplating showed higher corrosion resistance than that prepared by direct current (DC) electroplating owing to low crack density. Consequently, the optimal anodic time for PR electroplating was found to be 0.001 s based on the crack density, hardness, current efficiency, and film thickness. The results obtained suggest that this optimized process is a promising route for electroplating chromium film with low crack density and high corrosion resistance.     

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。     

Anodizing of magnesium alloy AZ31 in alkaline solutions with silicate under continuous sparking

Anodization is a useful technique for forming protective films on magnesium alloys and improves its corrosion resistance. Based on the alkaline electrolyte solution with primary oxysalt developed previously, the optimum secondary oxysalt was selected by comparing the anti-corrosion property of anodic film. The structure, component and surface morphology of anodic film and cross-section were analyzed using energy dispersion spectrometer (EDS), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The corrosion process was detected by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results showed that secondary oxysalt addition resulted in different anodizing processes, sparking or non-sparking. Sodium silicate was the most favorable additive of electrolyte, in which anodic film with the strongest corrosion resistance was obtained. The effects of process parameters, such as silicate concentration, applied current density and temperature, were also investigated. High temperature did not improve anti-property of anodic film, while applying high current density resulted in more porous surface of film.     

变极性电解酸洗对碳素钢丝表面性质的影响

目的综合提高碳素钢丝的外观及功能性,深入理解新型变极性电解酸洗过程及其对钢丝表面的修饰作用。方法使用电化学工作站,通过设计电解程序模拟了不同电流密度下的变极性电解酸洗过程,根据电位曲线对电解过程进行分析;通过OM、CLSM、SEM、XPS等手段对酸洗后钢丝的表面性质进行表征。结果非稳态的变极性电解酸洗阳极过程均首先发生Fe的活性溶解,仅当电流密度高至816.0 A/dm2时可使钢丝表面迅速转入钝态,并进一步极化至析氧过程。极低电流密度下(54.4 A/dm2)的酸洗可获得光亮的表面;较高电流密度下(163.2～272.0 A/dm2)的酸洗会使钢丝表面发暗,氧化程度变高,但形成了特殊的片层状表面微观形貌;更高电流密度(544.0A/dm2)的酸洗会导致钢丝表面过度侵蚀,呈破碎状态;而极高电流密度(816.0 A/dm2)下的酸洗,获得了同时具有片层状微观形貌的光亮表面。结论通过控制酸洗电流密度可调控碳素钢丝的外观、表面微观形貌及氧化程度。816.0A/dm2电流密度下的电解酸洗可使钢丝保持光亮的同时形成片层状的微观形貌,可能使后续镀层具有特殊的功能性。     

氧化热对铝合金硬质氧化膜的影响(英文)

采用自制的实验装置和硫酸电解液研究阳极氧化热对铝合金2024硬质氧化膜的影响。与氧化热由氧化膜传递到电解液中相比,氧化热由铝基体传递到冷却液中有利于氧化膜的生长,成膜速度、膜厚、致密度和硬度显著提高,并随着冷却液过冷度的增大而增大。氧化膜生长所需的冷却液过冷度与电解液过冷度、铝基体壁厚、氧化膜厚度、气泡覆盖特性参数以及电流密度有关。可通过控制冷却液温度来控制氧化膜的微观结构和性能。     

通过Nb，Ti扩散反应制备不同成分的超导体

利用Nb片和Ti片交替组配加工,经扩散反应制备了Ti含量在42.56%-56.62%之间的3种不同成分的NbTi超导线。运用扫描电镜(SEM)观察了Nb/Ti界面的扩散形态及微结构,并对热处理工艺和不同Ti含量对临界电流密度(Jc)的影响进行了讨论。结果表明:随着Ti含量增加,可提高超导线在低场(<5T)时的临界电流密度Jc。该工艺制备的NbTi超导线材的Jc可达到2800A/mm2(5T,4.2K)和4200A/mm2(3T,4.2K)。随着Ti含量的增加,试样的Jc在低场时很高,而在高场时的性能偏低,且下降迅速,而Ti含量低的试样的Jc衰减相对缓慢些。对Ti含量较高的合金,在一定温度下,选用较短的热处理时间,可获得高的Jc,对Ti含最较低的合金,则要求较长热处理时间。     

TiB2 coating formed on nickel substrates by electroplating in molten salt of fluoride

The TiB2 coatings deposited over nickel substrate by electroplating was investigated, which is in molten salt of a fluoride mixture involving KF, NaF, K2 TiF6 and KBF4. Effects of temperature, cathodic current density (Jc) and duration on the coating's formation were examined. The composition, morphology and structure of the coatings were characterized by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray detector (EDS) and X-ray diffraction (XRD). The results show that the coatings, with black, smooth and uniform appearance, are composed of predominating TiB2 and small amounts of nickel titanium oxide (Ni0.75 Ti0.125 O). The coatings show a nodular morphology and the grain size is dependent on the Jc and ranges about 1 - 10 μm. There is a linear relationship between the coating's thickness and the time of electrolysis within certain duration range. The reduction of the potassium can take place simultaneously with the electrochemical synthesis of TiB2 as the Jc is in excess of certain level. The hardness of the TiB2 coatings is likely to be deteriorated due to the presence of potassium and Ni0.75Ti0.125 O in the coatings.     

Preparation and characterization of microcrack-free thick YBa2Cu3O7-δ films

High quality epitaxial YBa2Cu3O7-δ (YBCO) superconducting films were fabricated on (00l) LaAlO3 substrates using the direct-current sputtering method. The attainment of an unusually high film thickness (up to 2.0 μm) without microcracking was attributed in part to the presence of pores correlated with yttrium-rich composition in the films. The influence of the film thickness on the microstructure was investigated by X-ray diffraction conventional scan (θ-2θ, ω-scan, pole figure) and high-resolution reciprocal space mapping. The films were c-axis oriented with no a-axis-oriented grains up to the thickness of 2 μm. The surface morphology and the critical current density (Jc) strongly depended on the film thickness.Furthermore, the reasons for these thickness dependences were elucidated in derail.     

铝合金微弧氧化过程的特性研究及机理分析

在硅酸钠和氢氧化钾电解液中利用微弧氧化方法,在2024铝合金上制备了陶瓷膜层.测定了膜层的厚度,考察了微弧氧化过程中放电参数及形成陶瓷膜速率的规律,用X射线衍射仪(XRD)观察分析了其成分及组成,对陶瓷膜的摩擦性能进行了研究,推断了在电极上发生的反应,对陶瓷膜的成膜机理进行了分析.结果表明,随着时间的进行,阴阳极电压逐步升高,开始时膜厚增加较快,以后逐渐变慢,膜层厚度随时间变化不是简单的线性关系.陶瓷膜内含有γ-Al2O3和α-Al2O3相,膜层内外两相含量差异较大,主要是由于冷却速率不同的原因.陶瓷层表面经历了一个熔融、凝固和冷却的过程.陶瓷层由内向外可以分为过渡层、致密层和疏松层,陶瓷膜与基体的结合非常牢固,属于冶金结合.溶液内的Si、K元素和基体内的合金元素Cu在陶瓷膜中都有存在,阴极成分Fe也存在于陶瓷膜中,放电通道中在高的能量密度下生成了Si-Al-O三重复杂化合物.