电流密度对5252铝合金阳极氧化膜性能的影响

以5252铝合金阳极氧化膜为研究对象,研究了电流密度对阳极氧化膜性能的影响,以及阳极氧化处理后铝材表面产生"粉化"缺陷的机制。结果表明:阳极氧化膜的厚度随电流密度的增加先增大后减小,当电流密度为2.41 A/dm²时阳极氧化膜的厚度达到最大值32.2μm。随着电流密度的增加,阳极氧化膜的显微硬度逐渐降低,这主要是由阳极氧化膜的孔径和孔隙率增大造成的。另外,阳极氧化处理后铝材表面产生"粉化"现象。这主要是因为阳极氧化膜表面的孔隙率增加,孔的连续性分布变差。     

石墨烯添加剂与电流密度对铝锂合金阳极氧化膜层耐蚀性能的影响

本文以Al-Li-Cu-Mg合金为研究对象,在混酸电解液体系下进行阳极氧化处理,制备不同电流密度以及石墨烯掺入后的氧化膜。通过SEM、XRD、EDS等分析测试手段分析了各参数下膜层的表面与截面形貌、元素、物相组成等,并通过电化学工作站等仪器分别分析了膜层的耐蚀等性能。研究不同电流大小与石墨烯掺入后对膜层性能的影响机制。结果表明：电流密度的增加会使得材料膜层的厚度先增后减、缺陷增加,耐蚀性能先增后减,阳极氧化膜耐蚀性能最佳电流密度为15 A/dm²。同时石墨烯的掺入会降低膜层耐蚀性,阳极氧化膜腐蚀电流密度为4.898×10^-7 A·cm^-2。     

铝微弧氧化膜层中α-Al2O3相调控机制及表面形貌演变

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和维氏硬度仪对1060纯铝微弧氧化膜的表面形貌、物相构成和显微硬度进行分析,研究了不同电流密度下氧化膜中α-Al₂O₃相的形成及其表面组织结构的演变规律。结果表明,随着电流密度由2.5 A/dm²增大至20 A/dm²,α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃在膜层中的X射线衍射特征峰强度逐渐上升,α-Al₂O₃相对于γ-Al₂O₃的质量分数呈上升趋势,氧化膜表面孔径增大,孔洞先增多后减少,熔融堆积物增多,裂纹横向生长加快。当电流密度为20 A/dm²时,α-Al₂O₃相的生成速率比γ-Al₂O₃相的生成速率高,α-Al₂O₃的结晶程度较好...     

工艺参数对2024铝合金HEDP阳极氧化膜耐蚀性的影响

采用羟基乙叉二膦酸(HEDP)溶液对2024铝合金进行阳极氧化。研究了HEDP浓度、温度、电流密度和时间对氧化膜耐蚀性、表面形貌和元素组成的影响。结果表明,所得阳极氧化膜由较厚的多孔层和较薄的阻挡层组成,其主要成分为非晶态的Al₂O₃。较佳的阳极氧化工艺条件为：HEDP 0.2 mol/L,温度(25±5)°C,电流密度0.83 A/dm²,时间30 min。在该条件下所得多孔膜孔径较小,耐蚀性较佳。     

钴阳极电流密度对摩擦辅助双阳极电铸镍-钴合金的影响

在游离微珠摩擦辅助下,采用镍、钴双阳极电铸Ni–Co合金。研究了镍阳极电流密度为4.0A/dm²时,钴阳极电流密度的变化对Ni–Co合金电铸层性能的影响。结果表明,Ni–Co合金电铸层表面平整、致密,在扫描电镜下可以看到明显的摩擦痕迹。随着钴阳极电流密度增大,Ni–Co合金电铸层的Co质量分数略增,显微硬度降低,晶相结构变化不大。钴阳极电流密度为1.0 A/dm²时所得的Ni–Co合金电铸层表面晶粒最细致,Co质量分数为59.09%,显微硬度达到623 HV。     

基于游离微珠摩擦辅助的阴极复合运动电铸装置的设计及试验研究

基于游离微珠摩擦辅助原理,设计了一台阴极平动及自旋转的专用电铸装置。通过电铸试验研究了硬质粒子摩擦、阴极电流密度和阴极平动速率对电铸层表面形貌和显微硬度的影响。结果表明,电铸过程增加硬质粒子微磨削能够显著改善电铸层的表面质量。随着电流密度从1 A/dm²升高到6 A/dm²,电铸层的显微硬度降低,表面质量变差。当阴极平动速率从10 mm/s增至30 mm/s时,电铸层的显微硬度升高,表面质量得到改善。当电流密度为1 A/dm²,平动速率为20 mm/s时,电铸层的显微硬度较高,约为325.4 HV。     

汽车用6063铝合金硬质阳极氧化工艺的研究

使用硬质阳极氧化工艺对汽车用6063铝合金进行阳极氧化处理。通过实验发现,电流密度影响氧化膜多孔层的形成过程。氧化初期,提高电流密度有利于促进成膜过程,获得性能较好的氧化膜。当电流密度大于2.0A/dm2时,氧化膜的溶解速率加快,表面孔径增大,使得氧化膜的硬度和耐蚀性有所下降。     

电镀电流密度对Al2O3-Ni复合镀层的耐蚀性影响

Q345钢材耐蚀性较差，在其表面电镀致密的Al₂O₃-Ni镀层可有效提高其耐蚀性，研究了电镀的电流密度对Q345钢镀层试样的耐蚀性影响。结果表明：电镀制备的Al₂O₃掺杂的Ni镀层可显著提高Q345钢的耐蚀性，电镀的电流密度最优值为2.5 A/dm²。基体的腐蚀电流密度为1.845×10^-5 A/cm²。制备Al₂O₃-Ni镀层后，试样的腐蚀电流密度均显著下降。电流密度在2.5 A/dm²时，Al₂O₃-Ni复合镀层试样的腐蚀电流密度最小，为9.747×10^-8 A/cm²。在盐雾腐蚀实验中，基体腐蚀速率最快，为12.081 g/cm²·h；电流密度为2.5 A/dm²时，Al₂O₃-Ni复合镀层...     

电流密度对铝合金瓷质阳极氧化膜性能的影响

在草酸钛钾电解液中采用恒流模式对铝合金进行瓷质阳极氧化处理,研究了电流密度对瓷质阳极氧化膜的耐蚀性、厚度以及硬度的影响。结果表明:随着电流密度的增加,瓷质阳极氧化膜的耐蚀性、厚度以及硬度都有所提高;当电流密度为2.5A/dm2时,瓷质阳极氧化膜的耐蚀性最佳,厚度最大。     

超临界流体辅助换向脉冲复合电沉积镍-石墨烯的工艺

利用具有高度扩散性和传质的超临界CO₂流体辅助双脉冲电沉积技术制备Ni–r GO(还原氧化石墨烯)复合镀层。先通过正交试验确定较优的双脉冲电参数组合,再通过单因素试验研究了正反向脉冲平均电流密度和正、反向脉冲占空比对Ni–rGO复合镀层表面形貌、显微硬度和表面粗糙度的影响。当正向脉冲电流密度和占空比分别为7 A/dm²和0.35,反向脉冲电流密度和占空比分别为1.2 A/dm²和0.25时,所得的Ni–r GO复合镀层表面平整、致密,显微硬度达到895 HV。     

AZ31B镁合金微弧氧化膜复合封孔工艺的研究

对AZ31B镁合金微弧氧化膜复合封孔工艺进行了研究。采用扫描电子显微镜观察了微弧氧化膜的表面形貌,采用X射线衍射仪分析了微弧氧化膜的结构,并采用电化学工作站测试了微弧氧化膜的极化曲线。通过实验得到最佳的微弧氧化电参数为:电流密度3 A/dm²,脉宽100μs,频率800～1 100 Hz。另外,采用质量分数为10%的硅烷溶液-质量浓度为20 g/L的PTFE悬浮液进行复合封孔后,得到的微弧氧化膜的耐蚀性好。     

一种兼具装饰性和耐蚀性的镁合金红色微弧氧化膜层的制备

[目的]镁合金微弧氧化在装饰性方面的研究报道不多。[方法]采用微弧氧化技术在ZM5镁合金表面制备了红色的微弧氧化陶瓷层,研究了主盐Na₂SiO₃和着色剂CuSO₄的质量浓度,配位剂的种类,以及氧化时间对膜层的影响。[结果]在含有Na₂SiO₃ 20.0g/L、CuSO₄ 0.5g/L、乙二胺四乙酸二钠0.5g/L和NaF 0.5g/L的电解液中,以电流密度3.5A/dm²氧化25min,能够获得厚度约为31.4μm的红色微弧氧化膜。该膜层致密,主要由MgO、Mg₂SiO₄和CuO组成,在铜加速乙酸盐雾试验中出现锈蚀的时间为48h。[结论]ZM5镁合金表面红色微弧氧化膜的耐腐蚀性能比在不加CuSO₄时所得白色微弧氧化膜更好。     

铝合金表面扫描式微弧氧化成膜机理分析

以硅酸盐体系为电解液,利用扫描式微弧氧化（SMAO）方法在铝合金 2024 的表面成功制备出"蛇形"和"HIT"图案的陶瓷膜层。对扫描式和传统微弧氧化工艺进行了对比,采用扫描电镜和 X 射线衍射研究了 SMAO 陶瓷膜的结构和相组成。结果表明,与传统微弧氧化放电过程不同,扫描式微弧氧化在沿阴极前进的方向上依次分布着钝化区、阳极氧化区和微弧氧化区,没有观察到弧光放电。经过一次扫描生成的陶瓷膜厚度约为17 μm,膜层只有疏松层,且其中的α-Al₂O₃含量高于γ-Al₂O₃。对扫描式微弧氧化放电机理的分析表明,电场在阳极表面的梯度变化可能是同一时间内存在不同放电区域的原因,高达2 400 A/dm²的电流密度使扫描式微弧氧化具有高的成膜效率,同时也导致了疏松层内含有大量的α-Al₂O₃。     

共晶铝硅合金恒流微弧氧化成膜工艺优化

采用恒流氧化模式对二元共晶Al-Si合金进行微弧氧化(MAO)处理。在碱性电解液体系中,以Na₂SiO₃和C6H12N4(六次甲基四胺)质量浓度、电流密度、脉冲频率和占空比为优化对象,以膜层的耐腐蚀性能、生长速率及成膜的单位能耗同时作为评价指标,通过正交试验得到以下最优成膜工艺:电解液由12 g/L Na₂SiO₃、2 g/L NaOH和5 g/LC₆H₁₂N₄组成,正、负向电流密度分别为10 A/dm²和4 A/dm²,脉冲频率400 Hz、占空比25%,单个周期的正负脉冲数之比为1。该工艺显著降低了Si相对共晶铝硅合金上MAO的不利影响。     

AZ31B镁合金阳极氧化工艺研究

对AZ31B镁合金进行阳极氧化成膜处理,电解液主要成分为硅酸钠、氢氧化钠、柠檬酸钠和添加剂D。通过正交试验分析了电流密度、通电时间和反应温度三个因素对镁合金表面阳极氧化成膜过程、膜层性能的影响,用金相显微镜、开路电位、交流阻抗测试对成膜质量进行评价。结果表明,在确定的电解液中,电流密度对镁合金成膜质量影响最大。镁合金阳极氧化最佳工艺条件:Jκ为1.5A/dm2、θ为25℃、通电t为35min,所得的阳极氧化膜完整、光滑,且耐腐蚀性能较好。     

镁合金铈盐转化液配方的研究

以航空ZM-5镁合金材料为研究对象,采用浓度变量法,对CeCl_3-NaCl-H_2O_2体系中各物质量的最佳配比进行研究,并采用0.05 g KMnO_4,1 mL HNO_3,100 mL H_2O溶液进行膜层腐蚀实验。结果表明,当体系中NaCl浓度为10 g/dm³,H_2O_2浓度为6 mL/dm3,H_2O_2浓度为6 mL/dm³,CeCl_3的浓度为5 g/dm3,CeCl_3的浓度为5 g/dm³时,镁合金表面转化膜层的耐腐蚀性能最好。     

电流密度对AZ31B镁合金阳极氧化及膜层性能的影响

采用KOH-Na2SiO3-Na2B4O7-Na2CO3环保型电解液体系,研究了电流密度对AZ 31B铁合金阳极氧化过程、氧化膜微观形貌、膜层厚度、氧化膜耐蚀性等的影响.结果表明:在恒电流阳极氧化过程中,根据电压-时间曲线,阳极氧化过程可分为电压快速升高阶段、电压缓慢升高阶段、电压相对稳定阶段.随着电流密度的增大,电压-时间曲线的斜率增大,电压明显增大,点火时间缩短,但对击穿电压影响不大;随着电流密度的增加,膜层致密性、厚度、耐蚀性都呈先增大后减小的趋势.当电流密度为1.5 A/dm2时,阳极氧化膜的致密性和耐蚀性最好.     

温度对MEC阳极膜形成及胞外聚合物的影响

温度是影响微生物活性和优势菌种以及反应器性能的重要参数之一。实验采用单池微生物电解池（MECs），以厌氧活性污泥为接种物，葡萄糖为碳源，在不同温度条件下培养运行微生物电解池阳极生物膜。实验结果表明：在25℃、30℃、35℃和45℃的培养温度下最大电流密度分别达到2.04A/m²、7.75A/m²、12.27A/m²和2.5A/m²。阳极生物膜电化学活性和氢气产率变化趋势与MECs电流密度相类似，均表现出在一定温度范围内升高温度有利于阳极膜电化学活性与阳极膜氢气产率。进一步分析阳极膜生物量与胞外聚合物（EPS）成分结果表明：一定温度范围内升高温度有利于阳极膜生物量的提高，大量的阳极附着细菌可以产生更高的电流密度与EPS含量，阳极膜EPS中蛋白质成分明显高于多糖，并且蛋白质含量随产电密度增高而增大。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析证实了生物膜EPS中存在蛋白质和碳水化合物。     

纯Fe在酸性AlCl3-EMIC离子液体中的阳极行为

重点研究了纯铁（Fe）在2∶1酸性AlCl₃-氯化1-甲基-3-乙基咪唑（AlCl₃-EMIC）中的阳极行为。通过三电极体系测定了Fe在AlCl₃-EMIC中的阳极极化和不同电位下的电流-时间曲线,利用恒电位溶解计算了Fe溶解的价态,最后通过扫描电子显微镜（SEM）观察了不同电流密度下Fe的溶解形貌。结果表明：Fe表面的氧化膜会阻碍Fe的溶解,在去除氧化膜后,当电位达到-0.35 V时,Fe开始发生活性溶解,产物为Fe（Ⅱ）。Fe的阳极电流密度随电位的增加而增加,达到峰值后显著下降。小电流密度下（如2 mA·cm^-2）,Fe的溶解形貌随时间的延长,呈现先点状腐蚀再均匀腐蚀的特点;而大电流密度下（如15 mA·cm^-2）,Fe电极表面会生成一层固态物质,同时可见清晰的划痕,即不发生明显的腐蚀。     

纳米La2O3颗粒对建筑铝合金表面阳极氧化膜性能的影响

以建筑行业常用的6463铝合金作为基材进行阳极氧化，通过共沉积技术使纳米La₂O₃颗粒掺杂在阳极氧化膜中，进一步提高其耐蚀性。研究了纳米La₂O₃颗粒添加浓度对阳极氧化膜的形貌、孔隙率、成分、表面润湿性和耐蚀性的影响。结果表明：不加纳米La₂O₃颗粒时，阳极氧化膜不致密且孔隙率较高，表面呈亲水性，耐蚀性相对较差。适量的纳米La₂O₃颗粒参与成膜过程，使阳极氧化膜的致密性逐步提高，孔隙率降低且成分发生变化，表面由亲水性转变为疏水性，耐蚀性明显提高。当纳米La₂O₃颗粒浓度为2.2 g/L时，阳极氧化膜的孔隙率仅为14.2%,La₂O₃颗粒含量接近2.60%，表面致密且呈良好的疏水性，其腐蚀电流密度较6463铝合金降低了接近两个数量级，腐蚀失重仅为1.39 g/m²，可以为6463铝合金提供更好的防护作用。