7075铝合金微弧氧化的工艺优选

对铝合金表面进行微弧氧化能提高其硬度、耐磨性及与基体的结合力,但目前对Al-Zn-Mg系铝合金的微弧氧化研究较少.对7075铝合金进行了微弧氧化处理,研究了阴/阳电流密度、正/负占空比、频率和氧化时间等微弧氧化工艺参数对膜层厚度和显微硬度的影响.采用扫描电镜观察了微弧氧化层的形貌;采用X射线衍射仪分析了微弧氧化膜的相组成;采用测厚仪、硬度仪测试微弧氧化膜层的厚度及硬度;采用极化曲线法分析了微弧氧化膜的耐蚀性;最后分析了优化工艺参数下微弧氧化对7075铝合金力学性能和耐腐蚀性能的影响.结果表明:最佳微孤氧化工艺为阳极电流密度10 A/dm2、阴/阳极电流密度比0.7,正占空比15％,负占空比10％,频率300Hz,氧化时间45 min,此工艺下制备的微弧氧化陶瓷层硬度达1 080 HV1N,膜层厚31.1 μm;微弧氧化对合金力学性能的影响较小,但可以极大地提高合金的硬度和耐蚀性能.     

建筑铝型材表面氧化膜的制备及其性能

目前,有关阳极氧化工艺参数对铝合金型材表面氧化膜的组织及性能影响的系统研究不多。对建筑用2024铝合金、7075铝合金和6063铝合金进行了表面阳极氧化改性处理,研究了阳极氧化时间、电流密度和冰乙酸添加量对表面氧化膜层的生长行为、表面形貌、膜厚、显微硬度和弹性模量的影响,并分析了其作用机理。结果表明,2024铝合金和7075铝合金表面氧化膜中都存在显微孔洞缺陷,而6063铝合金表面氧化膜较为致密均匀,没有显微孔洞缺陷存在;相同工艺条件下6063铝合金表面氧化膜的生长速度最快,其次为7075铝合金,2024铝合金表层氧化膜生长速度最慢;相同工艺条件下3种合金表面氧化膜显微硬度从小至大依次为:2024铝合金7075铝合金6063铝合金;3种合金氧化膜层的弹性模量从小至大依次为:2024铝合金7075铝合金6063铝合金。     

LC9铝合金常温硬质阳极氧化工艺和氧化膜显微组织的研究

对LC9铝合金使用硫酸为主、有机酸为添加剂的混合酸溶液进行了硬质阳极氧化的工艺研究。讨论了电流密度、温度和硫酸浓度等工艺参数对氧化膜的厚度和显微硬度的影响规律,确立了本试验的最佳工艺条件,并分析了工艺参数对氧化膜的厚度和显微硬度的影响机理。此外,利用金相显微镜和扫描电镜观察了氧化膜的组织结构,结果表明:氧化膜均匀、致密,界面较平直;氧化膜表面存在微裂纹和针孔,这是由膜层脆性较大、偏聚的合金相以及氧化膜缺陷和夹杂的溶解等因素造成的。     

电流密度对铝合金微弧氧化膜的生长及结合力的影响

为了进一步探讨微弧氧化主要参数电流密度对铝合金微弧氧化膜的影响机理,先用微弧氧化技术在LY12硬铝合金上获得陶瓷层,然后考察电流密度对陶瓷膜厚度及其与基体结合强度的影响,再利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)分析了氧化膜的形貌和组织结构,通过划痕试验和冲击试验研究了氧化膜与基体的结合力.结果表明,随着电流密度的增大,陶瓷氧化膜及其致密层的增长速度均加快,但有一个极限值,氧化膜的临界载荷降低,致密层所占比例也逐渐降低.XPS谱图证明,微弧氧化膜表面疏松层主要由γ-Al2O3,α-Al2O3和Al-Si-O相组成,致密层由α-Al2O3和γ-Al2O3组成.铝合金表面生成氧化膜后,随着膜厚度的增加,冲击韧性逐渐减低,基体断裂后,氧化膜没有发生剥落,表面出现大量微裂纹.     

铸铝合金脉冲氧化工艺研究

为了提高铸铝合金阳极氧化膜的性能,通过极化曲线、膜层厚度和显微硬度等测试手段研究了硫酸浓度、氧化电流密度、脉冲参数、时效处理等因素对铸铝合金氧化膜厚度、硬度、氧化膜耐蚀性的影响.结果表明,负向电流能有效提高氧化膜的耐蚀性,氧化电流大小对氧化膜厚度起决定作用,对硬度影响显著.时效处理对氧化膜耐蚀性、膜厚、表面硬度都有显著影响.脉冲频率的提高和氧化液硫酸浓度的降低有助于膜层硬度的提高.通过试验得到了各工艺参数对氧化膜性能的影响规律,为工业应用提供了参考.     

阳极氧化工艺对纤维-铝合金层板力学性能的影响

通过改变铝合金表面阳极氧化工艺参数,研究了阳极氧化电压和时间对玻璃纤维-铝合金(GLARE)层板抗拉强度和层间剪切强度的影响.通过SEM观察了铝合金表面Al2O3多孔膜和层板断面形貌,分析了铝合金/树脂胶接界面对层板力学性能的影响.结果表明,阳极氧化电压为20 V时,GLARE层板抗拉强度和层间剪切强度随着阳极氧化时间延长而增大,在20 min时出现最大值,继续延长阳极氧化时间,层板强度随之下降;阳极氧化时间为20 min时,GLARE层板抗拉强度和层间剪切强度随着阳极氧化电压增大而增大,在20V时出现最大值,继续增大电压,强度随之下降.     

染色和封孔对铝阳极氧化膜结构和耐蚀性的影响

目前,染色和封孔对铝阳极氧化膜的结构和耐蚀性的影响尚不清楚,且有机染色工艺还不够好。采用200 g/L H2SO4电解液在高纯铝表面制备了综合性能良好的阳极氧化膜,通过含芳香烃的有机偶氮染色剂DLM2203和DLM2707对铝阳极氧化膜进行染色处理,用沸水对染色膜进行封孔处理。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪等分析铝阳极氧化膜及染色膜的表面形貌和相组成,并采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱等分析铝阳极氧化膜和染色膜的耐蚀性能。结果表明:铝阳极氧化膜染色均匀,表面平整;染色膜经过沸水封闭处理后,其外观颜色变浅;铝阳极氧化膜经染色处理后,厚度和显微硬度都略有增大;沸水封闭导致染色膜厚度略有增大,而显微硬度减小;铝阳极氧化膜的部分孔洞可被DLM2203染色剂充分吸附而成功染色;DLM2707有机染色剂对铝阳极氧化膜有一定的腐蚀作用;铝阳极氧化膜和2种染色膜的相组成相同;偶氮染料分子可以吸附在铝阳极氧化膜的多孔结构内与表面上;染色膜的腐蚀电流密度相对于高纯铝降低了4个数量级,耐蚀性能较好;铝阳极氧化膜与染色膜的阻抗值均处在同一数量级上,耐腐蚀性能基本相近。     

微弧氧化及硬质阳极氧化对7050铝合金表面氧化膜层的影响

为了比较微弧氧化和硬质阳极氧化对铝合金表面性能的影响,对7050铝合金试样分别进行微弧氧化及硬质阳极氧化处理,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计等分析了7050铝合金微弧氧化陶瓷层与硬质阳极氧化陶瓷层的物相组成、显微组织及显微硬度,并用摩擦磨损试验机对微弧氧化陶瓷层与硬质阳极氧化陶瓷层进行磨损性能研究。结果表明:微弧氧化陶瓷层的磨痕深度小于硬质阳极氧化陶瓷层的磨痕深度,而微弧氧化陶瓷层的平均磨损失重大于硬质阳极氧化陶瓷层的平均磨损失重,这是因为微弧氧化陶瓷层主要由Al、α?Al2O3、γ?Al2O3相组成,其密度较大,而硬质阳极氧化陶瓷层主要由非晶Al2O3组成,其密度较小。因此,在相同条件下通过Tabel摩擦磨损试验来比较微弧氧化陶瓷层与硬质氧化膜层的耐磨性时,应以相同条件下,相同磨损转数时,由剩余膜层的厚度来衡量。     

2024铝合金硬质阳极氧化电参数对膜生长规律的影响

至今,还未见铝合金硬质阳极氧化膜生长规律的研究报道。考察了电参数(电流密度、脉冲频率、占空比及脉冲幅值)对2024铝合金硬质阳极氧化膜生长规律的影响,通过SEM及XRD分析了氧化膜的表面形貌及组成结构。结果表明:在不同的氧化体系和电参数条件下,硬质阳极氧化膜向基体内生长的厚度均大于向外生长,并占到总厚度的51%～64%;不同氧化体系和电参数对氧化膜生长规律没有明显的影响,电参数的变化不会改变氧化膜的非晶结构。     

氧化钕对2A12铝合金微弧氧化膜层性能的影响

在含有不同浓度氧化钕（Nd₂O₃）微粒的电解液中,利用微弧氧化技术在2A12铝合金表面制备膜层。研究不同浓度的Nd₂O₃微粒对微弧氧化膜层硬度、厚度以及膜基结合力的影响,为通过微弧氧化在2A12铝合金表面制备性能良好的膜层提供理论依据。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）分析了膜层截面形貌和膜层的相组成,采用TT-230涡流测厚仪、HVS-1000数字维氏硬度仪和MFT-4000型多功能材料表面性能试验机分别对膜层厚度、硬度和膜基结合力进行测试。结果表明：膜层主要由α-Al₂O₃、γ-Al₂O₃和SiO₂相组成;随着Nd₂O₃微粒浓度的增加,膜层硬度、厚度和膜基结合力均呈现出先增加后减小的趋势,并且在Nd₂O₃微粒浓度为0.3 g/L时,膜层的显微硬度、厚度和膜...     

多孔氧化铝模板的制备研究

以草酸为电解液,采用二次阳极氧化法制备多孔有序氧化铝模板,研究了氧化电压、电解液浓度、去一次氧化膜时间和二次阳极氧化时间对多孔氧化铝膜结构的影响。结果表明,退火后在60V电压、0.6mol/L的草酸溶液中、去一次阳极氧化膜5h、二次阳极氧化15h制备的膜结构孔洞均匀有序、孔径达80nm、孔密度达8.2×109个/cm2。     

类阳极氧化铝纳米结构LED的研究

LED具有高效、节能和环保等优势,广泛应用于照明领域,提高LED的发光效率一直是该领域的研究难点与热点。为了降低GaN材料与空气界面的全反射现象,提高光提取效率,本研究探讨了类阳极氧化铝AAO(Anodic aluminum oxide)纳米结构LED器件的制备和性能。通过电感耦合等离子体(Inductively coupled plasma, ICP)刻蚀工艺的调控,在p-GaN层表面制备了大面积有序孔洞纳米结构阵列,可获得孔径250～500nm,孔深50～150nm的准光子晶体结构,从而大幅提高了LED的发光强度,其中孔径400 nm、深度150 nm的纳米阵列LED相比于没有纳米阵列的LED发光强度提高达3.5倍。     

Local Anodic Oxidation of Graphene Layers on SiC

A method of local anodic oxidation has been used to obtain graphene-oxide regions on SiC. The change of the surface properties was confirmed by atomic-force microscopy and Raman spectroscopy. Experimental data were obtained on the conductivity, potential, and topography of the oxidized regions. It was shown that the oxidation leads to a rise in the surface potential. A relationship was found between oxidation parameters, such as the scanning velocity and the probe voltage. The method of local anodic oxidation was used to obtain by lithography an ~20-nm-wide nanoribbon and an ~10-nm-wide nanoconstriction.     

多孔阳极氧化铝薄膜的制备

采用二次氧化的方法,在短时间内制备了多孔阳极氧化铝薄膜(Anodic Alumina Membrane, 简称AAM),借助扫描电子显微镜(SEM),能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等测试手段分析了氧化铝膜的微观形貌和晶体结构,讨论了电解液温度波动和铝材表面缺陷对AAM表面形貌的影响.研究结果表明:制备的多孔氧化铝薄膜是非晶态氧化铝,在其表面孔径为50～70 nm的六边形孔洞分布均匀,且垂直于薄膜表面平行生长.氧化过程中,电解液温度的稳定有利于形成规则的孔洞阵列;通过电化学抛光预处理,可有效去除机械划痕,避免薄膜表面沟壑状形貌的形成,提高了孔洞分布的均匀性.     

镁合金阳极氧化及其耐腐蚀性研究

采用正交试验,开发出一种新型环保型镁合金阳极氧化的电解液配方,此工艺下形成的阳极氧化膜有良好的耐腐蚀性,其自腐蚀电流密度为0.1586μA/cm2,电解液的pH值是影响氧化膜耐腐蚀性的主要因素。采用EDAX、XRD、SEM对阳极氧化膜的成分、结构和形貌进行了研究,分析了氧化膜具有良好耐腐蚀性的原因。氧化膜主要由MgO组成,另外还含有Al和Si的复合氧化物,SEM结果显示氧化膜与基体的结合良好。     

Anodic oxidation of gallium nitride

The anodic oxidation of n-type GaN (carrier concentration 4.6 × 10¹⁸ cm^–3) under laboratory illumination at a constant current density of 5 mA cm^–2 in sodium tungstate electrolyte is examined by high resolution microscopy and surface analysis. The GaN, deposited as a thin layer by molecular beam epitaxy, had an initially faceted surface. Anodic oxidation gives rise to local growth of an amorphous Ga₂O₃-based reaction product, often, but not exclusively, located in the vicinity of troughs formed by intersecting facets. At these regions dislocations in the GaN intersect the surface. The product is non-uniform in thickness and morphology, with pore-like features. With prolonged anodic treatment, local oxidation progresses as channels, which eventually reach the base of the GaN layer, leaving a porous skeleton. The formation of a uniform and compact film material on GaN is considered to be impeded by generation of nitrogen from the anodic reaction, with the strength of the Ga–N bonding focusing oxidation on regions of increased impurity, non-stoichiometry or defect concentration.     

Anodic sampling of different alloys

This research work was carried out to find the optimum conditions for anodic sampling of steels, aluminium alloys, brass etc. It was found using electrolyte: the water solution of ammon-nitrat (1 g/l) and hydrochloric acid (conc.) in volume ratio 1:1, give the best results if the duration of electrochemical process was 45 s and D.C. current was 4.5 V. The elements which are sampled were datected by thin layer chromatography and optical emission spectrometry.     

航天器用铝光亮阳极氧化涂层特性研究

铝光亮阳极氧化涂层是一种重要的航天器热控制材料.本文对硫酸电解液铝阳极氧化工艺进行了较系统的研究,发现抛光时间、阳极氧化电压、电解液温度和涂层的膜厚等对涂层光学性能有重要的影响:适度抛光可以提高涂层的太阳反射率,提高氧化电压和电解液温度可以显著增加涂层的红外发射率,膜厚对红外发射率影响较大而对太阳吸收影响并不明显.在最优工艺条件下(10V、20℃)可以制备出性能优异的铝光亮阳极氧化热控涂层.     

预处理工艺对制备多孔阳极氧化铝膜的影响

对铝的预处理工艺进行了研究,详细探讨了高温退火、除油及电化学抛光等对多孔阳极氧化铝形貌的影响.实验结果表明,采用丙酮除油效果最好,不经高温退火和电化学抛光仍能得到高度有序的多孔阳极氧化铝膜,使制备工艺得到了简化.其原因是两步阳极氧化法可以消除铝的内部结构及表面缺陷对多孔氧化铝膜有序性的影响.     

退火对多孔氧化铝膜光致发光的影响

用电化学阳极氧化方法在草酸溶液中制备了有序多孔氧化铝膜,研究了退火对其光致发光强度和峰位的影响,研究结果表明,多孔氧化铝膜光致发光强度随着退火温度的升高而增强,当退火温度为500℃时强度最大,随后进一步升高退火温度则强度又明显下降。同时,发光谱的峰位随着退火温度升高呈现蓝移规律,bk2．83eV蓝移到2．89eV。氧化铝膜中存在两种不同的发光中心F＋（单离子氧空位）和F心（俘获两个电子的氧空位）,用退火对两种氧空位浓度的影响解释了退火对光致发光的影响。