吹气法泡沫铝泡壁表面氧化膜氧化动力学

在620~710°C范围内,将压缩空气吹入含有陶瓷颗粒的A356铝合金熔体中制备泡沫铝样品。运用AES技术对泡壁表面进行分析,以研究温度对表面氧化膜厚度的影响。根据金属腐蚀学及流体力学原理建立表面氧化膜泡壁氧化动力学模型。从理论上预测不同温度条件下泡沫铝泡壁表面氧化膜的厚度,并与实验值进行对比。结果表明,在620~710°C范围内,考虑上浮过程的模型预测的氧化膜厚度理论值明显高于实验值,而不包含上浮过程的模型预测的理论值与实验值符合较好,且后者能更好地描述泡沫铝泡壁表面氧化膜的氧化过程。研究表明,吹气法泡沫铝泡壁表面氧化膜的氧化速率与温度之间的关系符合Arrhenius公式。     

吹气法泡沫铝泡壁表面氧化膜（英文）

以A356铝合金为原料,使用高纯氮气、空气以及氧气体积分数为0.2%~8.0%的混合气体通过吹气法制备泡沫铝样品。利用金相显微镜、SEM和AES等检测技术,研究气体中氧气含量对泡沫铝泡孔结构、相对密度、泡壁宏观及微观形貌、氧化膜覆盖面积分数和氧化膜厚度的影响。结果表明,当氧气体积分数小于1.2%时,氧化膜覆盖面积分数随着氧气含量的上升而增加。当氧气体积分数大于1.6%时,氧化膜覆盖了泡壁的全部表面,可以制备出泡孔结构良好的泡沫铝。由氧气体积分数为1.6%~21%的气体制备泡沫铝泡壁的氧化膜厚度几乎不变。此外,从理论上分析氧化膜厚度不随氧气体积分数改变而改变的原因及实现氧化膜全覆盖的需氧量。最后,基于实验现象分析氧化膜在吹气法泡沫铝泡沫稳定中的作用。     

氢化锆在450~600 ℃下氧化动力学的研究

通过恒温氧化实验研究氢化锆在O2中,450～600℃温度范围内的氧化行为,分析温度和时间对氧化膜生长速度的影响规律。结果表明,氢化锆在O2中450～600℃温度范围内,表面形成氧化膜厚度的平方(D2)与时间(t)的关系曲线呈良好的线性关系,氧化反应动力学符合Wagner理论模型中的抛物线生长规律。氧原子在氧化膜中的扩散过程为氧化反应的控速步骤。扩散系数与温度遵循Arrhenius定律,扩散激活能为18724.5J/mol,据此判断氧原子在氧化膜中的扩散机制以晶界扩散占主导。     

SiC泡沫陶瓷材料的高温氧化行为

采用可控熔渗反应烧结法制备具有宏观三维连通结构的SiC泡沫陶瓷,研究了SiC泡沫在不同温度的氧气中的氧化行为.结果表明:在800～1300 ℃温度范围内,SiC泡沫陶瓷与块体SiC陶瓷类似,其氧化动力学曲线符合抛物线规律,氧化过程受氧化剂在氧化膜中的扩散控制,氧化膜结晶后材料的氧化速率显著降低.     

氧化热对铝合金硬质氧化膜的影响(英文)

采用自制的实验装置和硫酸电解液研究阳极氧化热对铝合金2024硬质氧化膜的影响。与氧化热由氧化膜传递到电解液中相比,氧化热由铝基体传递到冷却液中有利于氧化膜的生长,成膜速度、膜厚、致密度和硬度显著提高,并随着冷却液过冷度的增大而增大。氧化膜生长所需的冷却液过冷度与电解液过冷度、铝基体壁厚、氧化膜厚度、气泡覆盖特性参数以及电流密度有关。可通过控制冷却液温度来控制氧化膜的微观结构和性能。     

无模拉拔成形过程中金属氧化动力学模型

为提高无模拉拔制品的表面质量,优化无模拉拔工艺参数,并预测氧化膜厚度,通过分析变形温度、变形程度等因素对金属氧化过程的影响,针对无模拉拔成形金属锥形管,建立了无模拉拔成形时金属的氧化动力学模型,并与304不锈钢的实验结果进行对比。结果表明,无模拉拔成形过程的氧化动力学曲线呈抛物线-直线复合规律,变形程度增大,变形温度升高,金属的氧化速度加快,氧化膜厚度增加;304不锈钢锥形管无模拉拔成形时,随着拉拔的进行,变形程度逐渐增大,表面氧化膜厚度逐渐增厚,理论预测值和实测值之间的最大相对误差10%;降低感应加热温度、缩短冷热源距离,可以减小金属的氧化程度,有利于提高金属表面质量。     

NiAl-31Cr-2.9Mo-0.1Hf-0.05Ho定向共晶合金的高温氧化行为(英文)

采用SEM和XRD等分析手段对NiAl-31Cr-2.9Mo-0.1Hf-0.05Ho定向共晶合金的高温氧化行为进行研究。结果表明,在900~1100°C下合金表面生成连续的Al2O3氧化膜,从而使合金具有良好的抗氧化性能;在1150°C下合金表面的Al2O3氧化膜破裂,氧化增重升高。定向凝固工艺细化合金的组织以及微量稀土元素Ho的加入,均有利于在合金表面形成连续的Al2O3氧化膜。在氧化过程中,表面氧化膜存在着θ-Al2O3→α-Al2O3的相变过程,从而导致1000°C和1050°C氧化增重反常现象的出现。     

泡沫铝阳极氧化工艺研究

介绍泡沫铝阳极氧化工艺。通过试验分析对比WL-SY酸蚀工艺和碱蚀工艺的差异,探讨泡沫铝阳极氧化过程中硫酸浓度、电流密度、温度、Al3＋浓度、时间、杂质元素对阳极氧化膜的影响。     

泡沫铝阳极氧化工艺研究

介绍了泡沫铝阳极氧化工艺,通过试验对比分析了KD-SY酸蚀工艺和碱蚀工艺的差异,探讨了泡沫铝阳极氧化过程中,硫酸浓度、电流密度、温度、Al3+浓度、杂质元素对阳极氧化膜的影响.     

TC4钛合金高温氧化行为

研究了TC4钛合金在650、750、850℃的循环氧化和25~1000℃范围内的连续变温氧化的氧化行为。采用电子天平或综合热分析仪、XRD、SEM和EDS分析了合金的氧化动力学、氧化膜的物相、表面形貌、截面结构及元素分析。结果表明:650℃循环氧化和连续变温氧化动力学曲线符合抛物线规律、750℃循环氧化符合抛物线-直线混合规律、850℃循环氧化符合直线规律。氧化膜由薄而致密的Al_2O_3外层和厚而疏松的TiO_2内层组成。随氧化温度升高,氧化膜厚度增加,但出现裂纹或剥落。     

泡壁材料性能对泡沫铝压缩性能的影响（英文）

针对吹气法制备的高孔隙率闭孔泡沫铝,通过实验和有限元分析研究泡壁材料性能对其压缩性能的影响。向添加陶瓷颗粒的A356合金熔体中吹气发泡制备实验样品并进行单向压缩。通过光学显微镜和扫描电镜观察泡壁的微观组织和断口组织。结果表明,泡壁中存在的颗粒团聚、孔洞等缺陷和氧化膜削弱了其性能,因此,泡沫材料的性能与原材料性能有很大差别。基于原材料性能和实体材料性能的实验结果,对泡沫铝理想三维结构进行有限元分析。材料的平台应力与泡沫材料的屈服强度成正比。有限元模拟结果稍高于实验结果,其部分原因是将实体材料性能看做泡壁材料性能导致的。     

铝基板表面微弧氧化膜厚度对其导电导热性的影响

目的对LED封装用铝基板表面进行微弧氧化处理,用以调控其界面的导电导热行为,并构建微弧氧化膜的厚度与其导电性及导热性之间的关联性。方法采用XRD表征了不同厚度微弧氧化膜的相结构,借助SEM观察了不同厚度膜层的表面微观形貌,利用高阻计测试了不同外加电压下膜层的电阻率,采用闪光法测定了不同温度下膜层的热扩散系数。结果微弧氧化膜主要由γ-Al_2O_3相组成,随膜层厚度的增加,膜层的相结构无显著变化,但其表面多孔结构出现了明显变化。膜层电阻率随膜厚的增大而升高,在膜厚从10μm增至40μm的过程中,电阻率增大了4~8倍。膜层电阻率随测试电压的升高而降低,当测试电压从50 V升至100 V时,电阻率降幅达1~2个数量级。膜层的热扩散系数随膜厚的增大出现波动,当膜厚为10~40μm时,热扩散系数的变化量为21.6~24.8 m~2/s。膜层热扩散系数随测试温度的升高而降低,降幅最高可达8.9 m~2/s。结论厚度为40μm的微弧氧化膜既具有高的电阻率(7.1×1012?·cm),又具有高的热扩散系数(98.0 m~2/s),有望满足LED铝基板的界面绝缘与散热要求。     

什么叫铝硬质阳极氧化？有何特点？

答：在一定的电解液中和特定的工艺条件下,铝及铝合金外加直流电流的作用,表面形成一层厚度可达80um以上的氧化膜的过程,叫做铝硬质阳极氧化,又称厚膜氧化。因为一般阳极氧化膜厚度为10Pm左右。     

铝在高温水蒸气中表面氧化膜的性能

采用X射线衍射法(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了纯铝在高温水蒸气中表面氧化膜的相组成及形貌特征.结果表明,本次实验条件下,在高温水蒸气中铝表面生成的是由一水软铝石AlO(OH)相组成的氧化膜,延长氧化时间氧化膜的相组成不发生改变,氧化膜表面的微观形态由微米数量级大小的颗粒构成,在一定临界值内,随着氧化时间延长,氧化膜厚度增加.     

1420铝锂合金表面氧化膜特征分析

采用多种分析方法对1420铝锂合金表面氧化膜进行了分析。结果表明合金表面富集了元素Li和Mg，且表面主要为由Li和Mg的氧化物组成的疏松氧化膜，其厚度约为0.05mm。合金表面氧化膜的形成与温度密切相关，氧化膜从300℃开始形成速度较快，400℃以上迅速扩展并形成连续的氧化膜，且氧化膜的形貌发生明显变化。     

基于比表面积计算的泡沫铝彩色处理时的电流控制

对泡沫铝进行彩色处理可能美化外观且改善其防护性能。试验表明，泡沫铝的表面处理工艺与铝材的大致相同，在此工艺中泡沫铝的比表面对电流值的影响是关键因素。利用泡沫铝透气系数正确计算其比表面积，从而得到有效的电流值。把电流值控制在该范围内，可得到氧化膜厚度大致为15μm，且着色色泽均匀。     

钢面板泡沫铝夹心板的三点弯曲行为

采用胶粘法制备大尺寸钢质泡沫铝夹心板,测试夹心板的三点弯曲强度,分析面板厚度、芯层厚度对夹心板弯曲性能的影响规律,研究弯曲载荷作用下的夹心板失效机理。结果表明：钢质泡沫铝夹心板可承受很高的弯曲载荷,夹心板抗弯强度随着芯层泡沫铝厚度的提高而提高。增加钢面板的厚度,夹心板抗弯强度整体呈增强趋势。当面板厚度为8 mm、芯层厚度为50 mm时,夹心板的极限抗弯强度可达66.06 kN。芯层泡沫铝内泡壁表面的大尺寸裂纹是夹心板在弯曲载荷作用下失效的主要原因;采用熔体发泡法制备的泡沫铝板材,因冷却强度过大而导致的附加应力使泡壁的强度下降,也是影响夹心板力学性能的主要因素。     

钛铁矿（FeTiO3）粉末的氧化过程中的物相转变、微观形貌及其氧化机制

探讨钛铁矿氧化过程中的物相转化、形貌改变及其氧化机理。在700~800°C时,钛铁矿(FeTiO3)转变为赤铁矿(Fe2O3)和金红石(TiO2),当温度高于900°C时,三价铁板钛矿开始形成。原始的钛铁矿粉末呈现顺磁性,但是经过中温(800~850°C)氧化后,氧化产物呈现弱铁磁性。同时,讨论钛铁矿的氧化机理。通过对微结构的观察,发现在中温氧化过程中颗粒表面出现大量微孔,其在氧化过程中能够强化氧的传质。     

BP神经网络在微弧氧化膜层性能预测和能量参数优化中的应用

评价微弧氧化膜层性能的参数主要有膜层厚度、表面粗糙度和硬度,影响氧化膜层性能的主要因素有电流密度、脉冲频率和占空比。利用正交实验数据建立了BP神经网络,对微弧氧化膜层性能进行了预测,对能量参数进行了优化。结果表明:所拟建的BP网络稳定,网络预测当电流密度为10A/dm2、频率为500Hz、占空比为15%时,膜层的厚度、硬度最大,表面粗糙度最小,且其值与实验结果吻合。     

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。