LF6铝合金微弧氧化研究

研究LF6铝合金在不同电解质溶液中微弧氧化陶瓷层的形貌及性能,分析微弧氧化陶瓷层性能与溶液浓度和处理时间的关系.实验结果表明LF6铝合金经微弧氧化处理后,在表面生成一层陶瓷层,陶瓷层由致密层和疏松层组成;陶瓷层的厚度随着时间和溶液浓度的增加而增加,陶瓷层厚度最大达到41.4μm;随着时间和溶液浓度的增加,陶瓷层的绝缘电阻增加,绝缘电阻最大可达到3 MΩ;处理时间越长,溶液浓度越大,表面形貌越粗糙,表面粗糙度最大达到5.2μm.     

Na2WO4对铝合金表面微弧氧化陶瓷层性能的影响

在稳定的H3BO3-KOH体系电解液中，研究了0～6 g/L添加剂Na2WO4对LY12铝合金表面微弧氧化反应过程以及陶瓷层性能的影响。利用槽压时间函数表征微弧氧化过程，通过X射线衍射和扫描电镜等测试手段分析陶瓷层显微结构和相组成。结果表明，只有添加了Na2WO4，微弧氧化反应才能进行；Na2WO4参与了铝表面微弧氧化反应，反应后陶瓷层的最终相组成为α-Al2O3和γ-Al2O3，并有少量钨沉积；随着Na2WO4质量浓度的提高，陶瓷层的厚度和陶瓷层中α-Al2O3的质量分数均下降，使陶瓷层的硬度和耐磨性能略有下降，但仍达到实际应用的要求。     

微弧氧化过程中不同阶段超声波作用对陶瓷层的影响

研究发现在微弧氧化过程中引入超声波作用能够提高陶瓷层生长速率和质量。本文通过在微弧氧化过程的不同阶段引入超声波作用,将超声波引入时间细化,来研究超声波对不同时期微弧氧化的作用。利用XRD、SEM以及电化学分析等方法对陶瓷层断面形貌、元素含量分布、相组成、表面形貌和耐蚀性进行了分析,结果表明超声波对微弧氧化各阶段都有影响。超声波的引入促进陶瓷层厚度的增加,尤其是在后期引入超声波,厚度增加最大;前期引入超声波,陶瓷层内γ-A12O3含量增加,Si、P元素含量最高,陶瓷层质量最好,耐蚀性能也最好;后期引入超声波陶瓷层内α-A12O2相含量最高。     

铝合金微弧氧化陶瓷膜研究

在硅酸盐电解液中采用微弧氧化法在2024铝合金表面形成氧化物陶瓷膜．分别用扫描电镜、X射线衍射仪研究了陶瓷膜的组织形貌和相组成．相对致密均匀的膜层主要由α—Al2O3,γ-Al2O3和少量的非晶相物质组成．陶瓷层纳米硬度从内部到外部呈下降趋势．     

铝合金微弧氧化工艺的研究

微弧氧化是在阳极氧化工艺的基础上发展起来的一种表面改性新技术,它利用微弧区放电在金属表面生成陶瓷状氧化膜,大幅度提高铝合金的表面性能。以2g/L的NaOH,8g/L的Na2SiO3为电解液对铝合金进行微弧氧化,采用扫描电镜观察金相形貌、仪器测量陶瓷状氧化膜的厚度及粗糙度,优化出最佳制备工艺.     

铝合金表面油胺/微弧氧化复合膜层的耐磨性

为提高铝合金表面耐磨性能,采用微弧氧化(MAO)技术在硅酸盐电解液中对2024铝合金进行表面处理,制备微弧氧化陶瓷层;然后通过浸泡法在陶瓷层表面覆盖一层油性涂层,形成复合膜层,以期提高铝合金表面耐磨性能。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别观察复合膜层的表面形貌及物相组成;利用原子力显微镜AFM测试复合膜层的表面粗糙度;利用摩擦磨损试验仪分析复合膜层的摩擦系数。在SEM的观察下复合膜层比微弧氧化陶瓷层更为平整。另外,AFM的结果显示复合膜层的表面粗糙度比微弧氧化陶瓷层降低了73%左右;摩擦磨损检测显示复合膜层的摩擦系数在0.1左右,波动幅度较小,而微弧氧化陶瓷层和铝合金的摩擦系数达0.4左右,波动幅度较大。     

铝合金微弧氧化生成陶瓷膜的研究

微弧氧化又称阳极火化沉积技术或等离子体增强电化学陶瓷化技术。该技术生成的膜与基体金属结合牢固,厚度可达230μm,绝缘电阻大于100MΩ,硬度达2500HV,大大改善了轻金属的耐磨性、耐蚀性和耐热冲击性,工件尺寸变化小。本文研究在铝合金表面微弧氧化制备陶瓷化氧化膜,以期改善铝合金的耐磨特性。讨论了影响制备陶瓷弧氧化膜的主要因素。     

铝合金阳极氧化着黑色工艺的研究

针对铝合金阳极氧化和电解着色的工艺及其影响因素进行了研究,从而找出了铝合金阳极氧化和电解着色的最佳工艺条件．实验表明,采用本工艺可以获得膜层厚度均匀、耐蚀性好、色泽光亮、色度较深的黑色阳极氧化色膜．     

铝合金磷酸盐体系微弧氧化技术研究进展

铝合金具有密度低、强度高、塑性好等优点,在航空航天、机械电子、车辆船舶等领域有着广泛的应用前景,但铝合金表面硬度低、耐蚀性较差,这限制了其更广泛的应用。采用磷酸盐电解液体系对铝合金表面进行微弧氧化处理生成氧化膜层,能够有效提高铝合金表面硬度、耐蚀性等性能,是近年来热门的表面处理技术。本文概述铝合金微弧氧化研究历程以及微弧氧化的机制,总结六偏磷酸钠、磷酸二氢钠等单一磷酸盐及其复合体系下铝合金微弧氧化在表面形貌、相组成、硬度厚度、耐蚀性方面的特点,指出目前磷酸盐体系下铝合金微弧氧化中存在一些问题,如因各牌号铝合金中Si、Zn、Mn等元素含量不同而导致的电解液作用机理不同、大型铝合金件局部区域微弧氧化处理困难从而导致处理后得到的微弧氧化膜层不均匀、铝合金微弧氧化膜层在一定厚度范围内会降低基体膜层的抗疲劳性等。今后的研究还需要在磷酸盐电解液体系中各组分的作用、电解液与基体铝合金作用的机理、基体铝合金各元素对微弧氧化过程的影响等方面继续探索。     

铝合金不合格微弧氧化膜的退镀工艺

对铝合金表面进行微弧氧化的过程中,有时需要对膜层质量不符合要求的工件进行退镀处理。探索了在Na_2SiO_3和NaH_2PO_4系电解液中对铝合金上所制备的微弧氧化膜进行退镀,找出了适合退镀的工艺参数,并用金相显微镜对退镀后基体的微观形貌进行观察。实验结果表明,退镀液大体可采用酸性退镀液和碱性退镀液,进行退镀后的基体表面在宏观尺度上平整光滑,光亮度均匀,但微观尺度上有一定的粗糙度。     

铝合金化学镀镍磷合金结构和性能

针对质子交换膜燃料电池双极板的需要,以铝合金为基体材料,采用碱性和酸性双溶液体系化学镀镍磷合金.采用电子探针方法测定了镀层中镍磷含量,X衍射方法研究了热处理对镀层结构的影响,伏安法研究了热处理对镀层耐蚀性的影响.试验结果表明,热处理明显影响镀层的结构和耐蚀性,对于P含量为12.1%（质量）的镍磷合金镀层,经过200～250℃热处理后,晶化不明显但耐蚀等性能明显改善,可以用作质子交换膜燃料电池双极板.     

电流对钛合金微弧氧化合成生物陶瓷膜的影响

提出了一种直接合成羟基磷灰石的方法,采用微弧氧化技术,在钛基体表面生长出一层致密的、结合良好的羟基磷灰石生物陶瓷膜,考察了微弧氧化电流对生成陶瓷膜的影响。并借助XRD、SEM等测试手段,研究了该生物陶瓷膜的物相组成和表面形貌特征。研究结果表明该生物陶瓷膜是具有双层结构的物相羟基磷灰石/二氧化钛(HAP/TiO_2)。     

Al掺杂HP40-Nb合金的抗氧化性和显微形貌分析

采用氧化增重法研究了HP40-Nb合金中掺杂铝与未掺杂铝时合金在1 150℃的高温氧化动力学.并通过X射线衍射(XRD)和聚焦显微镜(LEXT)对氧化膜的相组成和显微形貌进行了分析.结果表明,掺杂铝的HP40-Nb氧化速率比较稳定,氧化增重较小,致密性较好,且在表面形成的Al2O3在高温下也不具有挥发性.     

硫酸亚铁浓度对微弧氧化膜光学性能的影响

为了解决传统阳极氧化技术在铝合金表面制备黑色膜层存在耐光老化性能较差、容易脱落、紫外线照射下容易变色或脱色等问题,采用微弧氧化方法在LD10铝合金表面原位生长黑色陶瓷膜．通过SEM、XRD、EDS和紫外可见分光光度计等手段,分析了FeSO₄浓度对陶瓷膜表面形貌、相组成、元素组成和太阳吸收率的影响规律．结果表明:陶瓷膜由α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃相组成,随着FeSO₄浓度的增加,陶瓷膜的太阳吸收率呈现先增大后减小的趋势．当溶液中FeSO₄质量浓度为5 g/L时,陶瓷膜层的太阳吸收率达到最大值0.91．     

SiC纳米颗粒对6060型铝合金微弧氧化膜组织结构及耐蚀性能的影响

为提高铝合金表面微弧氧化膜的耐蚀性,通过向电解液中添加SiC纳米颗粒的方式,成功获得了含有SiC纳米颗粒的复合微弧氧化膜层。采用D-MAXIIA型X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和金相定量分析光学显微镜分别对陶瓷膜的相组成、微观组织结构及膜层厚度进行了检测分析;采用AutoLAB-PGSTAT302型电化学工作站对制备的微弧氧化膜进行极化曲线和交流阻抗谱的测定。结果表明:SiC颗粒在复合微弧氧化膜层中的含量随着氧化时间的增加而逐渐增加;添加SiC纳米颗粒后微弧氧化膜的厚度没有明显变化;与未添加SiC纳米颗粒的微弧氧化膜层相比,其耐蚀性明显提高。     

K438高温合金Al-Si涂层的高温氧化表面形貌分析

为提高航空发动机使用寿命,航空发动机涡轮机叶片表面均采用防护涂层技术,以提高基体合金的抗高温氧化腐蚀性能.采用热扩散的方法,在K438镍基高温合金表面制备了Al Si涂层.依据GB/T13303 91标准,对制备了Al Si涂层的K438高温合金进行了1 000℃×500h高温氧化性能试验.用XL 300FEG扫描电镜对氧化后的涂层表面进行观察分析,分析结果表明,K438高温合金表面的Al Si涂层,在高温氧化过程中已转变成连续致密的αAl2O3 氧化膜,该氧化膜无裂纹、剥落发生,可有效地阻止氧原子的渗入.涂层中Si元素的加入,能有效地阻止涂层元素与基体元素的互扩散,起到了扩散障的作用,延长了涂层的退化周期,使涂层获得了优良的抗高温氧化性能.     

Influence of potential on structure and properties of microarc oxidation coating on Mg alloy

In order to obtain optimizing microarc oxidation coating on Mg alloy from a friendly-enviormental electrolyte free of Cr6 and PO43-, constant potential regime was applied to produce it. The influence of potential on the morphology, composition, structure and other properties, such as microhardness and corrosion resistance were investigated by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscope (EDS), X-ray diffraction (XRD), hardness tester and electrochemical method. The results clearly show that oxidation potential plays an important role in the formation of coating's structure and properties. The microarc oxidation coating is smooth and white, which consists of two layers. The external layer is loose and porous and enriched in Al and Si. Moreover, its content of Al and Si increases with the increasing operated potential. While the inner layer is compact and the content of Al and Si are lower than that of the external layer. The coating is composed of several phases and the major phases are MgA12O4 and MgO, and the minor phases are Al2O3 and SiO2 when the potential is higher. The microhardness of coating is obtained the maximum at the potential of 45 V, so does the corrosion resistance.     

Influence of potential on structure and properties of microarc oxidation coating on Mg alloy

In order to obtain optimizing microarc oxidation coating on Mg alloy from a friendly-enviormental electrolyte free of Cr⁶⁺ and PO ₄ ³⁻ , constant potential regime was applied to produce it. The influence of potential on the morphology, composition, structure and other properties, such as microhardness and corrosion resistance were investigated by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscope (EDS), X-ray diffraction (XRD), hardness tester and electrochemical method. The results clearly show that oxidation potential plays an important role in the formation of coating’s structure and properties. The microarc oxidation coating is smooth and white, which consists of two layers. The external layer is loose and porous and enriched in Al and Si. Moreover, its content of Al and Si increases with the increasing operated potential. While the inner layer is compact and the content of Al and Si are lower than that of the external layer. The coating is composed of several phases and the major phases are MgAl₂O₄ and MgO, and the minor phases are Al₂O₃ and SiO₂ when the potential is higher. The microhardness of coating is obtained the maximum at the potential of 45 V, so does the corrosion resistance.