电解液对铝合金微弧氧化膜组织结构与性能的影响

通过调节微弧氧化电解液中Na2Si O3和KOH浓度的配比,制备出厚达200μm以上的陶瓷氧化层,并对膜层进行厚度测量、SEM分析和硬度测试。结果表明:当Na2Si O3的质量浓度为5.5~6.0 g/L、KOH的质量浓度为1 g/L时,膜层厚可达260μm;陶瓷膜层颗粒和放电气孔尺寸均较小,膜层致密性良好;同时硬度可达1 500HV以上。     

Al-Si合金微弧氧化工艺优化研究

采用正交试验法优化Al-Si合金硅酸盐体系微弧氧化电解液中钨酸钠、柠檬酸三钠、甘油浓度及电源脉冲频率、占空比、电流密度等工艺参数,研究工艺参数对膜层性能的影响。结果表明:微弧氧化最佳工艺参数为钨酸钠2 g/L、柠檬酸三钠2 g/L、甘油4 g/L、频率800 Hz、占空比30%、电流密度16.6~20 A/dm2;氧化膜主要由莫来石(mullite,3Al2O3·2Si O2)、α-Al2O3、γ-Al2O3相组成;莫来石含量较高,其中的硅元素主要来自铝合金基体。     

酒石酸浓度对铝合金阳极氧化膜耐蚀性能的影响

以2024铝合金作基体进行阳极氧化,研究酒石酸浓度对阳极氧化膜的微观形貌、厚度和耐蚀性能的影响.结果表明:随酒石酸浓度增加(0～100 g/L),阳极氧化膜的形貌明显变化,表面均匀性和致密性先升后降,孔隙率先降后升,厚度先增后降,导致耐蚀性能先逐步提高而后下降.酒石酸浓度为75 g/L制备的阳极氧化膜表面均匀性和致密性良好,孔隙率最低,为14.8％;厚度最大,达15.6μm;电荷转移电阻最高,达4.86×104Ω·cm2;腐蚀失质量最低,仅为1.07 g/m2,该阳极氧化膜的耐蚀性最好,对铝合金的防护作用良好.     

氧化铈颗粒对铝合金阳极氧化膜性能的影响

在硫酸与酒石酸混合电解液中添加氧化铈颗粒,以2024铝合金作基体制备阳极氧化膜,研究氧化铈颗粒浓度对阳极氧化膜的微观形貌、表面成分、厚度、表面润湿性、耐蚀性能和硬度的影响。结果表明：随氧化铈颗粒浓度增加,阳极氧化膜的微观形貌和表面润湿性变化明显,孔隙率先降后升,导致耐蚀性能先逐步提高而后下降,硬度先增后减。氧化铈颗粒弥散分布既能均化电流分布使热量分散,抑制阳极氧化膜局部过度溶解,也参与成膜过程,可填充微孔,从而提高阳极氧化膜性能。氧化铈颗粒浓度为3 g/L制备的阳极氧化膜致密性良好且呈疏水状态,其孔隙率和腐蚀失质量最低,分别为12.4%、0.81 g/m²,电荷转移电阻最高,达5.35×10⁴Ω·cm²,硬度最大,达430.6HV。     

6061铝合金自修复MAO膜的制备与腐蚀行为研究

用硅酸盐体系电解液在6061铝合金表面制备自修复微弧氧化膜。用SEM、EDS分析氧化膜表面形貌和元素分布;用X射线衍射仪研究氧化膜的相组成;用盐雾试验研究膜层的腐蚀行为。结果表明:随反应总时间延长,氧化膜厚度逐渐增大,硬度先增后减;XRD和EDS显示氧化膜致密部位和裂纹修复部位的物相组成相同,主要以Al₂O₃和SiO₂为主的莫来石相;盐雾试验和试样腐蚀后的微观形貌表明基体腐蚀最先出现在裂纹处,而非放电孔洞位置。氧化30 min,再在质量分数为5%的NaCl中性盐雾腐蚀306 h,试样表面无明显腐蚀。     

铝合金表面陶瓷化及绝缘性能研究

采用直流脉冲微弧氧化工艺,在6063铝合金表面制备氧化陶瓷膜,讨论不同工艺条件下陶瓷膜的绝缘电阻和击穿电压。在择优选出Na2SiO3系电解液配方情况下,研究占空比、频率等放电参数及处理时间变化对陶瓷膜绝缘性能影响的规律。结果表明：膜层厚度随着氧化时间（5~45 min）的增加而增厚,但临界点后有所下降;膜层电绝缘性能随占空比（5%~30%）的增大先扬后抑,也存在临界点;膜层电绝缘性能随频率（0.1~1 kHz）的增加而变好。优化的电参数组合是提高陶瓷膜性能的关键之一。     

电解液微弧放电制备氮化铝陶瓷膜研究

用电解液等离子体微弧放电工艺,在纯铝基片上制备陶瓷改性层。选择CO(NH2)2电解液体系,添加(NaPO3)6辅助放电。用XRD分析不同CO(NH2)2浓度的电解液情况下改性层的物相结构,用XPS研究处理后样品表面的化学成分和结合能,用SEM观察了膜层表面形貌和厚度。结果表明,CO(NH2)2电解液体系中进行等离子体微弧放电,将在纯Al表面得到多晶AlN陶瓷膜改性层。     

镁合金微弧氧化膜表面层与致密层界面组织的研究

研究镁合金微弧氧化膜的表面层与致密层界面处的组织形态。在磷酸盐碱性电解液(5～20g/LNaH2PO4,1～5g/LNaOH,5～8g/LKF,0.5～2g/LNa3C6H5O7,0.5～2g/LEDTA)中,以AZ91镁合金为基体制备出微弧氧化陶瓷薄膜,制备时采用恒电流控制模式,电流密度为10～30A/dm2。采用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)研究氧化薄膜界面及附近区域的微观结构。结果表明:微弧氧化膜的表面层靠近表面层与致密层界面处的组织以微晶和纳米晶为主,含有少量非晶态物质;微弧氧化膜的表面层与致密层界面处的组织以非晶态物质为主;微弧氧化膜的致密层靠近表面层与致密层界面处的组织为混晶组织,主要为MgO晶粒,少量为MgAlO4晶粒,并含有少量非晶态物质。     

铝合金微弧氧化膜白色斑点成因分析

用硅酸盐体系电解液进行铝合金微弧氧化时,氧化膜表面出现白色斑点状物,影响零件质量和外观,对这种白色斑点状物进行EDS和XRD成分测试,同时还对形成原因进行分析。结果表明,白色斑点状物是由SiO2聚集而成。     

石墨烯对7050高强铝合金微弧氧化陶瓷膜层组织性能的影响

为解决7050高强铝合金在海洋环境中的腐蚀、磨损问题,设计了涂层结构以延长其使用寿命。采用微弧氧化（MAO）技术,以硅酸盐为主要电解液成分,通过加入不同浓度的石墨烯添加剂,在7050高强铝合金表面制备含石墨烯的陶瓷膜层。利用扫描电镜（SEM）、体视显微镜、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、涂层附着力自动划痕仪以及电化学工作站,研究含石墨烯的MAO陶瓷膜层形貌、粗糙度、相组成和元素分布、结合力以及耐蚀性。结果表明：石墨烯添加剂的加入使得陶瓷膜层表面微孔尺寸降低、结构致密,且主要是由α-Al₂O₃、γ-Al₂O₃组成;当石墨烯添加剂浓度为10 g/L时,MAO陶瓷膜层粗糙度最低,为857.835 nm,且结合力最好,达到46 N;膜 层的腐蚀电位最大,腐蚀电流最小,耐腐蚀性最好。