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.     

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.     

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。     

AZ91压铸镁合金在六偏磷酸盐体系中的微弧氧化工艺

采用六偏磷酸盐体系在AZ91压铸镁合金表面制备了一系列微弧氧化膜层。研究了(NaPO3)6和NaOH质量浓度、电流密度以及氧化时间对微弧氧化膜生长规律的影响,并通过扫描电镜、中性盐雾试验等方法研究了微弧氧化膜层形貌特征及耐蚀性能。结果表明:本试验所制备的微弧氧化膜层的耐蚀性属于尚耐蚀和可用等级,与基体合金相比有大幅度提高。采用六偏磷酸盐体系在AZ91压铸镁合金表面制备耐蚀性微弧氧化膜的最佳工艺参数如下:(NaPO3)6质量浓度为2 g/L,NaOH质量浓度为6 g/L,电流密度为6 A/dm2,氧化时间为10m in。     

铝合金微弧氧化黑色陶瓷层的显色原理分析

利用微弧氧化技术在6063铝合金表面制备了黑色陶瓷膜层,根据对微弧氧化工艺因素的分析以及对膜层化学组成和相结构的检测,探讨了黑色膜层的显色机理.结果表明,在以硅酸钠(Na2SiO3)和多聚磷酸钠(Na5P3O10)为主盐、偏钒酸铵(NH4VO3)为着色剂的电解液体系中,且仅施加正向电压,在铝合金表面可以形成以γ-Al2O3为主要组成相的陶瓷膜.亚稳定的γ-Al2O3吸附在正向电场作用下迁移到试样附近的VO3-离子,VO3-离子在等离子弧高温下反应形成黑色的V2O3,是黑色陶瓷膜形成的主要机制.     

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。     

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．     

Mg-Mn-RE镁合金微弧氧化工艺研究

以膜层耐蚀性为研究指标,分别利用浓度单变量法及正交试验法对微弧氧化电解液体系、工艺参数进行优化。确定电解液体系配方为15g/L NaAlO_2,9g/L Na_3PO_4,3g/L NaF,4g/L NaOH;优化后的工艺参数为正向电压300V,占空比15%,频率600Hz,时间15min;工艺参数对膜层耐蚀性影响的主次顺序为:电压、占空比、频率、时间。     

表面预制微槽对铸铝合金微弧氧化陶瓷膜结构和性能的影响

为了探索表面预制微槽对铸铝合金微弧氧化陶瓷膜微观结构及性能的影响,在ZL108铝合金表面制备微弧氧化膜层,采用扫描电镜、X射线衍射仪、数字显微硬度计、多功能表面性能测试仪、电化学工作站等对膜层形貌及性能进行测试。结果表明:相比光滑试样形成的氧化膜层,微槽试样表面形成的膜层较厚、结合力较大,但由于微槽位置放电集中,能量过高,导致膜层多孔疏松,使硬度和耐蚀性降低;虽然表面微槽使得膜层质量略有下降,但其能提高微弧氧化放电能量,增加成膜速率。     

铝合金材料的疲劳行为研究进展

综述了铝合金材料的疲劳行为研究进展.介绍了铝合金材料的疲劳裂纹萌生机制和特性、裂纹扩展规律及其扩展阶段的研究进展,裂纹疲劳行为的影响因素和微观机制方面的最新研究进展,最后从裂纹萌生和扩展机制以及微观机制等方面提出了铝合金疲劳行为的研究趋势.     

偏铝酸盐溶液纯铝阳极微弧氧化膜的影响因素

利用阳极微弧氧化技术在纯铝表面制备了陶瓷膜,研究了偏铝酸盐体系下,影响氧化陶瓷层生长的因素,并分析了电解液浓度、氧化电压、电流密度及氧化时间对阳极微弧氧化陶瓷层生长的影响.得到了电解液浓度、电压、电流密度及氧化时间对氧化膜成膜的关系曲线.利用SEM分析了铝合金阳极微弧氧化陶瓷层的表面微观形貌.实验结果表明:陶瓷层表面宏观粗糙度及膜层表面微观形貌受电参数和氧化时间的影响较大.最佳的工艺参数为:电解液浓度为30g/L、电压350V、电流密度1.5A/cm2、氧化时间控制在25min以内.     

Synergistic Corrosion Inhibition Effect of Molybdate and Phosphate Ions for Anodic Oxidation Film Formed on 2024 Aluminum Alloy

In order to effectively improve the corrosion resistance of aluminum alloys, anodic oxidation technique was used to generate the oxide film. We investigated the influences of two inorganic corrosion inhibitors(ammonium dihydrogen phosphate and sodium molybdate) on the corrosion resistance of anodic oxidation films on 2024 aluminum alloy, and studied the synergistic effect of two corrosion inhibitors. The corrosion resistance of anodic oxidation film in 3.5 wt% NaCl solution was evaluated by electrochemical impedance spectroscopy(EIS) and potentiodynamic polarization curves. Results show that, after adding the single ammonium dihydrogen phosphate or sodium molybdate of 0.01 M to oxalic acid electrolyte, inhibition efficiencies of the anodized samples are 10% and 47%, respectively. However, in the presence of two inhibitors with the same concentration of 0.01 M, inhibition efficiency can be as high as 92%. Therefore, we observed the significantly synergistic corrosion inhibition effect of molybdate and phosphate ions for anodic oxidation film formed on 2024 aluminum alloy.     

电参数对TC4钛合金微弧氧化陶瓷膜的影响

以恒压模式在Na2CO3-Na2SiO3的电解液中对TC4钛合金进行微弧氧化,研究微弧氧化电参数:正向电压、脉宽、脉间对陶瓷膜表面形貌、厚度、粗糙度的影响。结果表明:电压恒定时增加脉宽和脉间有利于提高陶瓷膜的致密性;降低正向电压,降低脉宽,增加脉间有利于得到较薄的钛合金微弧氧化陶瓷膜;降低正向电压,降低脉宽,增加脉间有利于钛合金微弧氧化陶瓷膜的粗糙度减小.     

铝合金基体厚度对硬质阳极氧化膜的影响

选用不同厚度、相同表面积的6061铝合金板材试样,在相同工艺参数下对各试样进行硬质阳极氧化,动态采集其在氧化过程中的氧化电压,测量各试样氧化膜的厚度和硬度,并对测试结果进行比较分析。结果显示,基体厚度越大,在致密层形成后氧化膜生长速度越快,且额定氧化时间后获得的膜层越厚、硬度值越高。