铝合金复合阳极氧化表面处理工艺

针对特殊场合对铝合金耐磨性的高要求,结合铝合金阳极氧化工艺以及阳极氧化膜多孔的特性,在阳极氧化电解液中添加耐磨性物质n-SiC,使之进入铝合金氧化膜中,达到提高耐磨性的目的.探讨了n-SiC/Al2O3复合氧化膜层的耐磨性,对影响耐磨性的4种因素进行了分析.试验结果表明:当纳米粉末质量浓度为10g/L,电流密度为2A/dm2,氧化温度不超过20℃,氧化时间不超过45min时,膜层具有优良的耐磨性能.     

铝阳极氧化层的耐化学腐蚀性能(英文)

将铝放入草酸-硫酸溶液中,在其表面形成耐化学腐蚀的阳极氧化层。生成的阳极氧化层的酸性溶解试验在38℃的35mL/L85%H3PO4+20g/LCrO3溶液中按ASTMB680-80标准进行。研究了硫酸浓度为160g/L时,草酸浓度、溶液温度、阳极电流密度对溶解速率和阳极氧化膜生成比R的影响。结果发现,在低温(5℃)和高电流密度(3A/dm2)的条件下,得到耐化学腐蚀性强、致密的氧化层。添加18g/L草酸有利于阳极氧化层的形成。采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和辉光发射光谱(GDOES)来分析阳极氧化层的形貌和组成。     

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.     

铝活塞顶面宽温快速陶瓷化处理工艺研究

试验研究了一种在大脉冲电流密度下对铝活塞顶面宽温快速处理的工艺,以w(H2SO4)=18%的H2SO4溶液为基础液,电流密度为5.5 A/dm2～8 A/dm2,温度范围为-5℃～20℃,氧化时间为0～60min,脉冲电源与冷却装置协同工作,生成的膜厚107μm,成膜速度约为1.78μm/min,经检测膜层质量稳定。     

2A12-T4铝合金板硬质阳极氧化试验

为了获得T4状态2A12铝合金板材厚层氧化膜,通过反复试验,采用硫酸电解液法,在恒流I=0.6 A,即电流密度控制在2.0 A/dm2～2.5 A/dm2,氧化时间为60 min,温度不高于2℃的工艺条件下,即可得到符合要求的氧化膜.     

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。     

添加n-SiC的铝合金复合阳极氧化工艺

结合铝合金阳极氧化工艺以及阳极氧化膜多孔的特点,在阳极氧化电解液中添加耐磨性物质n-SiC,使之进入到铝合金阳极氧化膜中,达到提高耐磨性的目的。以磨损量和耐腐蚀时间为考核指标,使用正交试验方法优化复合阳极氧化工艺参数,得到添加n-SiC复合阳极氧化最佳工艺方案为:温度20℃,n-SiC添加量20 mg/L,电流密度2 A/dm2,氧化时间40 min。扫描电镜和X射线能谱分析证实了n-SiC已经进入到氧化膜中。     

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。     

钛合金生物活性陶瓷膜的电化学制备和性能研究

采用正交设计法,获得了在环保型电解液中,钛合金经微弧氧化,其表面生长出生物活性陶瓷层的最优工艺,即:镁盐5g/L,硅酸盐40g/L,添加剂5g/L,氧化电流密度165mA/cm2,溶液温度35℃.当氧化时间为30min时,可获得6～10μm的灰色光滑氧化膜.采用X衍射、扫描电镜研究氧化膜的结构、形貌,结果表明:钛表面氧化膜层含有大量锐钛矿相和少量钛酸镁相,表现出陶瓷性质,氧化膜层表面均匀分布大量微孔,孔径均匀,使得膜层有一定的粗糙度.钛氧化膜对仿生液的浸润性优于钛合金基体,氧化膜表面在过饱和磷灰石溶液中很容易生成磷灰石,具有生物活性.     

阳极氧化条件对铝阳极氧化膜中孔洞形成的影响

用透射电镜和扫描电镜观察了铝阳极氧化膜中孔洞形成与发展的过程,讨论了孔洞产生的原因。结果表明,在本实验条件下,当阳极电流密度增加到ZA／dm2时,膜层中开始出现明显的孔洞,其孔洞尺寸约71～144mn;当达到7．5A／dm2时,孔洞尺寸将增加到150～300nm。保持1A／dm2以下的较低电流密度可获得无明显孔洞的氧化膜。而氧化时间的延长,会使膜层中已存在的孔洞尺寸进一步增加,而孔洞数量明显下降。     

铝合金微弧氧化正向电流与膜层形成的关系

在含Na2SiO310 g/L、NaOH 2 g/L、Na2WO4 2 g/L、Na2EDTA 2 g/L和C3H8O3 10 mL/L的电解液和正/负向电压取440/130 V的条件下对铝合金(ZL108)进行微弧氧化处理.利用涡流测厚仪、XRD、光学显微镜和SEM对获得膜层进行表征.通过观察微正向电流变化分析膜层的形成过程.研究发现,在电压达到预设值前,试样表面只形成了局部的氧化膜,对电流的影响不显著.氧化2 min到12 min之间,膜层快速增长,最大值达8.75 μm/min,膜层仅含γ-Al2O3相,膜层表面氧化物颗粒数目及尺寸均增加.膜层向内外同时生长.但膜层较为疏松易被溶解,由于膜层沉积-溶解交替进行引起电流在8A和6A之间波动.氧化12 min到35 min之间,膜层缓慢增长,最小值达0.5μm/min,膜层以向内生长为主.膜层中3Al2O3·2SiO2和γ-Al2O3相的含量有减少的趋势,而d-Al2O3相和SiO2相在增加.氧化膜经过高温相变与烧结生成致密的陶瓷膜.陶瓷颗粒由椭球形转变成圆球形.膜层增厚变密导致电流由6A持续下降到2A.氧化到53 min时,立刻息弧,膜层停止生长.微弧氧化正向电流的变化间接地反映了氧化膜的形成.     

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.     

LY12铝合金低温硬质阳极氧化工艺研究

温度对铝合金硬质阳极氧化膜的质量有显著影响,低温条件下制备的氧化膜质量远优于常温氧化膜.研究了低温(-6～-9℃)条件下LY12铝合金硬质阳极氧化工艺,分析了氧化温度、时间、电流密度对氧化膜颜色、厚度、显微硬度的影响,探讨了氧化电流密度与氧化电压的关系.结果表明,在氧化温度-6～-9℃、电流密度1.6～1.8A/dm2、氧化时间60min的条件下对LY12铝合金进行硬质阳极氧化,可以达到工件硬质阳极氧化膜厚35～45μm,硬度380～450HV的要求,且氧化膜颜色深而均匀,主要含C,O,Al,P,S元素.     

基于卤素效应的阳极氧化技术提高Ti48Al5Nb合金抗高温氧化性能

采用电化学阳极氧化技术在含NH_4F的乙二醇电解液中对Ti48Al5Nb合金进行阳极氧化处理,以获得富铝含氟阳极氧化膜。研究了阳极氧化处理对Ti48Al5Nb合金在1000℃空气中的氧化行为及氧化膜组成和结构的影响。结果表明:阳极氧化处理的Ti48Al5Nb合金经高温氧化后表面可形成连续、致密的Al_2O_3氧化膜,且氧化膜与基体具有良好结合力,有效阻止了氧向内扩散,进而显著提高了合金的抗高温氧化性能。经1000℃氧化100 h后,阳极氧化试样增重由未经阳极氧化处理试样的26.73 mg/cm~2降至1.18 mg/cm~2。同时,阳极氧化处理改变了合金的氧化机制,抑制了氧化膜/基体界面处富Nb层的出现。阳极氧化提高Ti48Al5Nb合金抗高温氧化性能是由于氧化膜中F在高温氧化过程中表现出的"卤素效应"所致。     

不同加工条件下阳极化铝合金的摩擦因数和显微硬度（英文）

研究电解液、电流密度和温度等阳极化条件对在Al 5745和Al 1050A基质上形成的氧化膜层摩擦因数和维氏硬度的影响。采用DELTALAB HVS-1000维氏硬度计和旋转销盘摩擦试验机测量样品的硬度和摩擦性能。结果表明:当草酸浓度为10 g/L、电流密度为3 A/dm2及温度为5°C时,样品获得最高的维氏硬度(HV 400)和最低的摩擦因数(0.4)。采用辉光放电发生光谱法检测在Al 5754基质上形成的阳极氧化膜层上的氧化镁含量。氧化镁对膜层的力学性能产生一系列的负作用。最后,采用SEM、EDS和AFM测定摩擦试验前后阳极氧化膜的摩擦磨损性能。结果表明,磨损机理与材料的初始形貌、膜层的化学成分(C、S和Mg)、孔隙率和内应力等诸多因素有关。     

铈盐对铝合金硼酸?硫酸阳极氧化膜的封闭效应

将铝合金硼酸-硫酸阳极氧化膜浸入铈盐转化液中进行封闭。采用交流阻抗谱技术研究各封闭参数对氧化膜耐蚀性的影响,比较了不同方法封闭的氧化膜的耐蚀性差异。结果表明:将硼酸-硫酸阳极氧化试样浸入30℃的铈盐转化液(5 g/L Ce(NO3)3+0.5%H2O2)中处理30 min后,多孔层电阻Rp大幅增加,且腐蚀电流密度降低1个数量级,耐蚀性明显优于沸水封闭氧化膜的,也稍优于稀铬酸封闭氧化膜的耐蚀性。结合EDS分析表明:铈盐转化封闭后硼酸-硫酸阳极氧化膜的外表面形成了一层完整致密的铈盐转化膜,多孔层内也充满了铈的封闭产物,二者的协同作用几乎完全封住了硼酸-硫酸阳极氧化膜的孔隙,从而有效地提高了氧化膜的耐蚀性。     

铍铝合金阳极氧化工艺研究

通过实验及测试,分析了不同工艺条件(包括试样准备,电解液配制,实验温度,氧化时电学情况,封闭方法)对铍铝合金阳极氧化膜绝缘性能的影响。得出铍铝合金进行阳极氧化最优的工艺为:氧化温度5℃,电流密度30～50 A/dm2,绝缘漆封孔。     

过热浆铸7075铝合金的阳极氧化工艺参数（英文）

通过对过热浆铸7075铝合金基体阳极氧化工艺参数包括电压、电流密度、温度和电解液的选择,确定合适的阳极氧化工艺参数。该合金阳极氧化所用溶液为硫酸电解液、硫酸与硼酸或柠檬酸的混合液。阳极氧化所用电压为15～30V,测试电流密度为2和3A/dm~2,温度为5和15℃。测试氧化膜的厚度、表面形貌、硬度和耐腐蚀性。结果发现,该合金在硫酸溶液中阳极氧化的最佳参数为25 V、2A/dm2和5℃。此条件下形成的氧化膜表面光滑且厚度均一、孔隙率低、硬度高,且具有最优的耐腐蚀性。然而,在较高温度(15℃)下进行阳极氧化时,可以观察到不连续的氧化膜。所用替代电解质是硫酸与硼酸或柠檬酸的混合溶液。结果表明,硼酸和柠檬酸电解液均能提高氧化膜的厚度、硬度、耐蚀性和品质。但是,这些氧化膜的性能仍然比不上合金在硫酸电解液中低温下(25 V,2A/dm~2,5℃)形成的氧化膜的性能。     

铝合金阳极氧化膜层结构对粘接性能的影响

目的研究铝合金阳极氧化膜层厚度与孔径对粘接性能的影响。方法制备铝合金阳极氧化膜层,配制电解液成分为120 g/L H_2SO_4,60 g/L H3PO4,7 g/L CH_3COOH,温度为22℃。通过改变阳极氧化时间和阳极氧化电压,制备膜层厚度不同和孔径尺寸不同的阳极氧化膜层结构,对阳极氧化膜试样涂TS-805胶粘剂,加压固化。通过拉伸剪切强度测试和湿热环境耐久性能测试,评价氧化膜层厚度和孔径对阳极氧化膜粘接性能的影响关系。结果随着膜层厚度的增加,拉剪强度逐渐升高,达到一定厚度后,膜的拉剪强度不再增加反而降低,当膜层厚度为9.41μm时,铝合金粘接件的拉剪强度最高为25.06 MPa。在膜层厚度一定的情况下,氧化膜层结构中孔径尺寸对拉剪强度的影响较小;氧化膜层的湿热环境耐久性能随着氧化时间的增加而提升,当氧化时间为30 min时,膜层湿热耐久性能最优;膜层湿热环境的耐久性能受膜层孔径尺寸的影响较小。结论铝合金阳极氧化膜层结构中多孔层的孔深对粘接接头的粘接强度有影响,膜层过厚在粘接过程中粘接界面易形成气孔而降低粘接的拉剪强度,膜层厚度的最佳值与选用胶粘剂的黏度和多孔层的孔径有关,孔径对粘接拉剪强度的影响不明显。铝合金粘接的湿热耐久性能与氧化膜的孔径关系较大,对同一氧化体系的氧化膜层结构,孔径越大,湿热耐久性能越高。氧化电压是控制氧化膜层结构的主要因素,可以通过控制氧化电压提高氧化膜层粘接的湿热耐久性能。     

铝阳极氧化工艺参数对冷封闭质量的影响

研究铝阳极氧化工艺参数对冷封闭质量的影响.生产实践表明:阳极氧化采用温度为18～22℃、电流密度为1.1～1.35A/dm~2、硫酸浓度为160～195g/L、时间为25～35min,在控制好冷封闭工艺条件的前提下,可获得合格的封闭质量.