植酸添加剂对6061铝合金微弧氧化膜层性能的影响

目的 提高6061铝合金微弧氧化膜层的性能.方法 在电解液中加入5 mL/L的植酸,对6061铝合金表面生成的微弧氧化膜层进行改性.记录微弧氧化过程中的电压-时间曲线,采用SEM、EDS、XRD、电化学工作站、马弗炉等仪器设备,研究了植酸的添加对微弧氧化膜层微观结构、元素组成、相组成、耐蚀性、抗热震性等特性的影响.结果 添加植酸后,微弧氧化电压从526 V提高到538 V,微弧氧化放电更加均匀,微弧氧化膜层的生长速率增加,膜层厚度从9.3μm增加到13.6μm.放电微孔孔径减小,数量增多,膜层致密均匀,膜层结合力从3.2 N提高到3.9 N,显微硬度增加了39.2HV.植酸中的磷酸根基团和羟基可与基体电离出的Al3+结合生成植酸铝,使膜层中的C、P元素比例提高,Al元素比例降低.微弧氧化过程中,基体中的Al转变成γ-Al2O3和α-Al2O3,添加植酸后,γ-Al2O3和α-Al2O3的衍射峰强度提高.膜层的腐蚀速率从1.085×10-2 mm/a降低到1.565×10-3 mm/a,其耐蚀性能提高,同时具有良好的抗热震性能.结论 植酸的添加优化了微弧氧化膜层的结构,提高了膜层的厚度、显微硬度和膜层结合力,同时改善了膜层的耐蚀性能和抗热震性能.     

占空比对6061铝合金微弧氧化膜层结构与耐蚀性的影响

研究双极性脉冲电源的阴、阳极占空比对6061铝合金微弧氧化陶瓷膜层的组成、结构、形貌及耐蚀性的影响。研究发现,阴、阳极占空比da/dc对膜层的组成、形貌、耐蚀性及生长过程均有明显的影响。da+dc<1时,成膜层速率缓慢;膜层的表面粗糙度和莫来石所占比例随阴、阳极占空比da/dc的增大而增大;da/dc比值过大或过小均不利于获得致密性良好的MAO膜层以提高其耐蚀性能;若da/dc≠1,阳极电压在微弧放电第三阶段出现明显的跃升突变现象     

电解液参数对铝合金微弧氧化黑色陶瓷膜性能的影响

在磷酸盐溶液中加入NH4VO3,通过微弧氧化工艺在6061铝合金上制得了黑色陶瓷膜,研究了NH4VO3含量、溶液温度对膜层的耐磨性、表面粗糙度、附着力、黑度、厚度的影响。结果表明：随着NH4VO3含量的增加,黑度增加、膜层沉积物附着力降低、粗糙度先减小后增大,膜层耐磨性、厚度先增大后减小;随着温度增加,粗糙度、黑度减小,膜层沉积物附着力增大,膜厚先增大后减小。当NH3VO3浓度为5—8g／l,温度为40℃时,膜层表现出较好的综合性能。     

瓷质氧化预处理对6061铝合金弱酸性介质中微弧氧化膜的影响

以6061铝合金为研究对象,对其在弱酸性介质中的微弧氧化膜的成分及性能进行了分析,探讨瓷质氧化预处理对微弧氧化膜的影响.结果表明:在弱酸性介质中,6061铝合金瓷质氧化预处理+微弧氧化膜的主要成分是γ-Al2 O3和α-Al2 O3,同时由于残留的瓷质氧化膜,无定型的Al2 O3也存在于氧化膜中;其厚度和硬度分别为25...     

电压对6061铝合金表面微弧氧化膜形成的影响

采用微弧氧化法在6061铝合金表面制备微弧氧化膜,研究氧化电压对微弧氧化正负向电流、膜层厚度和生长率的影响。结果表明,正向和负向电压分别为460 V和130 V时,正负向电流波动明显,膜层均匀,厚度为118μm,膜的生长率为3.93μm/min,膜层由疏松层和致密层组成,致密层所占比例约为95%。     

6061铝合金微弧氧化膜的组织及热震性能

利用微弧氧化方法在6061铝合金上制备陶瓷膜.采用扫描电镜和X射线衍射仪研究了氧化膜的截面组织、成分和相结构,并用划痕法和热震试验评价了膜层与铝基体结合状况.结果表明微弧氧化膜由致密层和疏松层组成,氧化膜主要相组成为γ-Al2O3、α-Al2O3和SiO2非晶相.划痕压力为55N时50μm膜层开始被破坏.热震试验结果表明,50μm膜层样品经过500℃→水淬50次循环后无变化.膜层越薄,抗热震性能越好,膜层表面抛光有利于提高微弧氧化膜的热震性能.     

铝合金微弧氧化膜层耐蚀性研究现状

铝合金微弧氧化技术是提高其表面性能的一项重要技术,微弧氧化膜层的耐蚀性直接影响其适用范围。较系统地总结了铝合金微弧氧化中影响膜层耐蚀性的因素,包括电解液和电参数2大部分。电解液主要由主盐、添加剂及NaOH等组分组成;电参数主要是电流、电压、占空比及频率等因素。提出了几种提高微弧氧化膜层耐蚀性的后处理方法,探讨了各因素对膜层耐蚀性影响的作用机理。     

6061铝合金微弧氧化陶瓷膜层生长规律与性能研究

在铝酸盐、磷酸盐和硅酸盐3种电解液体系中,利用微弧氧化技术在6061铝合金表面原位生长陶瓷膜,通过SEM、XRD、EDS及显微硬度计对陶瓷膜层的微观结构、相组成、元素分布及显微硬度进行分析。结果表明:3种陶瓷膜均为疏松层和致密层组成的双层结构,膜层表面存在许多微孔;陶瓷膜均由α-Al2O3和γ-Al2O3组成,γ-Al2O3衍射峰强度高于α-Al2O3在磷酸盐和硅酸盐体系中,微弧氧化陶瓷膜表面分别含有P和Si元素,表明电解液中的离子参与成膜过程;在铝酸盐中制备的陶瓷膜显微硬度优于其它2种体系,可达到16350MPa,比6061铝合金硬度提高了10倍。     

氧化时间对7A04铝合金微弧氧化膜层组织与性能的影响

在硅酸盐与铝酸盐混合电解液体系下,在7A04铝合金表面制备了微弧氧化陶瓷膜层,通过对膜层的厚度均匀性、电化学特性、物相组成以及表面形貌进行分析,研究了氧化时间对陶瓷膜层厚度、电化学耐蚀性、物相组成与表面形貌的影响。结果表明,膜层微观表面凹凸不平,呈火山喷口状形貌,微弧氧化时间不会改变膜层物相种类,主要由γ-Al₂O₃和α-Al₂O₃组成;微弧氧化时间是决定微弧氧化膜层性能的关键因素,氧化时间为25 min时,膜层厚度均匀性最好,方差为0.69,腐蚀电位为-0.482 1 V,腐蚀电流密度为3.75×10^-7 A/cm²,极化电阻为4.63×10⁶Ω·cm²;氧化时间为35 min时,交流阻抗性能最好。     

终电压对铝合金Mo和V黑色微弧氧化膜形成过程的影响

目的 以钼酸盐和钒酸盐为着色剂,探究终电压对黑色微弧氧化膜形成过程的影响。方法 在六偏磷酸钠和硅酸钠的微弧氧化体系中,添加NH₄VO₃和Na₂Mo O₄作为着色剂,在清洁的6063铝合金表面获得不同终电压下的微弧氧化膜,通过SEM、XRD、XPS分析膜层的形貌、结构和成分,通过色差仪和紫外可见分光光度计表征膜层的颜色特性和吸光率,通过极化曲线和电化学阻抗谱分析膜层的电化学性能。结果 膜层的主要成分为O、Al、P、Si、Mo、V,其中Mo、V以Mo O₃、Mo O₂、V₂O₅、V₂O₃的形式存在。当终电压从350 V提高至550 V时,微弧氧化膜层的微孔变得少而大,颜色由褐色逐渐变为黑色,L从65.01减小到22.63,对可见光(波长250～800 nm)的吸收率从69.4%增至96.5%以上,膜层厚度和粗糙度从4.00、0.55μm分别增至35.00、2.41μm,自腐...     

极间距对6061铝合金微弧氧化的影响

目的通过改变极间距来控制膜层在试样表面的局部生长。方法通过改变阴极面积来营造均匀与非均匀的电场环境。分别进行微弧氧化试验,根据时间-电压曲线、弧光放电现象、膜层厚度分布等,分析了非均匀电场环境下,极间距对6061铝合金微弧诱发和生长过程的影响。结果非均匀场强下,极间距从2 mm增大到50 mm时,终止电压先从550 V降低到450 V,随后又逐渐上升到650 V;微弧诱发时间从10 s增加到310 s后,又减小到90 s;中心区域膜层厚度从7.5μm减小到1.5μm,后又增加到4μm,边缘区域的厚度则从0μm缓慢增加到4μm。微弧氧化在较小极间距的情况下,极间距的增大会降低反应速率和提高膜层的均匀性。结论极间距的变化会对膜层的生长速率、膜层厚度以及膜层的形貌特征产生很大影响。通过调整合适的极间距可以控制膜层的生长区域,实现膜层的局部优先生长。     

6061铝合金微弧氧化着色工艺研究

采用微弧氧化工艺对6061铝合金手柄表面进行处理,研究了电解液的成分及浓度、微弧氧化电参数对氧化膜耐磨性和颜色的影响.结果表明:随着氧化时间和电流密度的增加,膜层与基体的结合强度增大,但电流密度过大会烧蚀膜层;在电解液中添加KMnO_4可以获得黑色陶瓷膜,添加Na_2 WO_4可制备黄色陶瓷膜;改变电解液成分及浓度、微...     

1060铝合金微弧氧化黑色陶瓷膜显色特性及着色机理

目的采用微弧氧化技术在1060铝合金表面制备黑色陶瓷膜,并且讨论黑色膜的显色机理。方法在不同电解液体系中制备出不同黑色度的陶瓷膜,通过测色仪及EDS,XPS,SEM等测定膜层的显色特性、成分和表观形貌。结果 Na2WO4和NH4VO3添加量对膜层显色特性和表观形貌影响较大,随着二者添加量的增加,膜层黑色度增加,表面粗糙度减小。结论微弧氧化过程中,电解液中的WO42-和VO3-参与了成膜反应,生成了V2O5,V2O3,WO x和WO3等具有黑色显色特性的氧化物,并分布于整个膜层和多孔结构中,这是黑色显色特性的主因。随着Na2WO4和NH4VO3添加量的增加,显色氧化物在膜层和孔结构中存在的数量增加,使得膜层粗糙度降低。     

添加剂对铝合金微弧氧化陶瓷膜耐磨性的影响

研究了铝合金在硅酸盐和磷酸盐复合溶液体系中微弧氧化膜的耐磨性,采用XRD和SEM分析了铝合金微弧氧化膜的物相和表面形貌,采用UMT-Ⅱ型微观摩擦磨损试验机测试了膜层的摩擦磨损性能。研究结果表明,添加剂Na2WO4和M2提高了微弧氧化陶瓷涂层的耐磨性,稳定剂胺盐使微弧氧化膜更致密、更光滑,从而减小了氧化膜的前期磨损失重。     

铝合金表面微弧放电陶瓷化改性新技术

对近年来兴起的铝合金表面通过微弧放电和电化学氧化双重作用形成陶瓷层的表面改性技术的原理、应用和国内外研究现状与发展动向进行了综合评述,以期这项技术研究在我国取得更大的进展.     

含石墨烯纳米片电解液中电流密度对2024铝合金微弧氧化膜性能的影响

目的研究电流密度对陶瓷膜层厚度、硬度及耐磨、耐腐蚀性能的影响。方法在含有氢氧化钠和硅酸钠的电解液中添加石墨烯纳米片(GNPs),采用脉冲直流模式实现不同电流密度条件下2024铝合金的微弧氧化(MAO)处理。采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对膜层形貌和成分进行了分析,借助电化学极化曲线测试了膜层的耐腐蚀性能,使用X射线衍射仪(XRD)表征了试样的相组成,利用多功能材料表面性能试验机测定了陶瓷膜表面力学性能。结果电流密度从1 A/dm~2增加到5 A/dm~2时,含GNPs的陶瓷膜层厚度由4.2μm增加到5.8μm,不含GNPs的膜层厚度由2.7μm增加到4.5μm。电流密度为1 A/dm~2时,含GNPs的膜层硬度达到163 HV,比同电流密度下不含GNPs的膜层硬度提高63%。电流密度为1 A/dm~2时,摩擦系数约为0.5;电流密度达到5 A/dm~2时,摩擦系数降低为0.3,膜层的耐磨性能提高。电流密度为3 A/dm~2时,自腐蚀电位开始逐渐升高,而自腐蚀电流呈下降趋势,生成的陶瓷膜的耐蚀性最好。电流密度对陶瓷膜成分的影响不明显。结论试样致密层的摩擦系数随电流密度的增大而显著降低,耐磨性能提高。提高电流密度可有效减少膜层上放电孔洞的数量和尺寸,改善膜层的耐蚀性,电流密度达到3 A/dm~2时,膜层的耐蚀性能最佳。引入GNPs可提高膜层的厚度、硬度、耐磨性能、耐腐蚀性能。     

添加硫酸铜对 TC4 钛合金微弧氧化膜性能的影响

目的研究CuSO_4浓度和微弧氧化工艺参数(电压、氧化时间)对TC4钛合金微弧氧化膜颜色及性能的影响。方法在磷酸钠电解液中,对TC4钛合金进行微弧氧化处理,并添加CuSO_4获得不同颜色的陶瓷膜,对氧化膜的宏观形貌、微观形貌、物相结构以及硬度进行分析。结果添加CuSO_4能使陶瓷膜颜色变深,随着CuSO_4浓度升高,膜层由灰色逐渐变为红褐色。当CuSO_4质量浓度为0.5 g/L时,氧化膜表面均匀致密,显微硬度最高(627.1HV);当CuSO_4质量浓度为1.5 g/L时,氧化膜显微硬度最低(382.8HV)。随着电压升高,膜层颜色加深,色泽更均匀,但表面硬度下降。在400 V条件下制备的氧化膜硬度最低,但是色泽最均匀。随着氧化时间的延长,氧化膜厚度增加,颜色加深,色泽更为均匀,但是当氧化时间超过15 min后,氧化膜颜色变浅。结论 CuSO_4对微弧氧化膜的显色作用明显,其浓度及微弧氧化工艺参数(电压、氧化时间)均对涂层性能、色泽、致密性、厚度及相组成具有很大的影响。     

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。