稀土盐Er(NO3)3掺杂对纯镁微弧氧化膜层耐磨性的影响

针对纯镁耐磨性较差这一问题,通过微弧氧化(MAO)技术在Na₂SiO₃-C₁₀H₁₄N₂Na₂O₈电解液中对纯镁进行表面改性处理,旨在提高镁的耐磨性。在电解液中添加不同量的稀土盐Er(NO₃)₃,研究Er(NO₃)₃添加量对纯镁微弧氧化膜层的相组成、微观结构、显微硬度、临界载荷以及摩擦系数的影响。结果表明,电解液中未添加Er(NO₃)₃时,膜层中主要有Mg、MgO、Mg₂SiO₃和MgF₂相;电解液中添加Er(NO₃)₃后,膜层中检测到Er₂O₃相。电解液中添加稀土盐Er(NO₃)₃后,膜层表面的孔洞直径减小,...     

氢氧化铝制备α-Al2O3微观结构分析

为研究氢氧化铝制备α-Al₂O₃过程中的相转变和微观结构的变化,以氢氧化铝为原料,研究了不同煅烧温度（500、800、900、1 100、1 200、1 300℃）下氢氧化铝的相变过程和显微结构的变化。结果表明：1)在500℃时,一部分三水铝石脱除结晶水转化为一水软铝石;500～800℃时,三水铝石和一水软铝石继续脱除结晶水转化为氧化铝过渡相。2)在800～1 200℃时,氧化铝过渡相之间进行相转变;1 300℃时,过渡相全部转化为α-Al₂O₃。3)煅烧温度为800℃时生成的γ-Al₂O₃和η-Al₂O₃比表面积最大,活性最高,为催化剂载体和提高电池循环寿命提供了新途径。     

电压对铝基复合材料表面微弧氧化膜性能的影响

对铝基复合材料进行了微弧氧化处理。采用扫描电子显微镜、能谱仪、电化学工作站、涂层附着力自动划痕仪等仪器,研究了电压对微弧氧化膜性能的影响。结果表明:当电压为400 V时,微弧氧化膜最为平整、均匀,耐蚀性最好,表面结合力最强。     

医用镍钛合金表面微弧氧化膜层的显微结构及耐蚀性

采用由NaAlO2和NaH2PO2组成的电解液,以微弧氧化技术在医用镍钛合金表面制备Al2O3陶瓷膜层,以减少合金表面Ni含量,并进一步提高其耐腐蚀性能,使其具有良好的生物相容性.随微弧氧化过程中处理时间的延长,试样表面的游动火花由白色逐渐向橙色转变,火花数减少但尺寸增大.所得陶瓷膜层由γ-Al2O3晶相组成,随着处理...     

15SiCp/2024铝基复合材料表面微弧氧化膜的摩擦学特性

利用微弧氧化方法在15SiCp/2024铝基复合材料表面制备了一层较厚的陶瓷膜.分析了膜层的成分、结构和硬度分布.通过SRV球盘摩擦磨损实验研究了陶瓷膜的摩擦学行为,分析了磨痕的形貌特征.结果表明:微弧氧化膜由疏松的外层和致密的内层组成.致密层主要包括莫来石、a-Al2O3和γ-Al2O3相.膜层的最大显微硬度超过20GPa.抛光复合材料后的陶瓷膜致密层与ZrO2球对磨的干摩擦系数约为0.36;其磨损率只有基体的1/50.微弧氧化表面处理较大地提高了铝基复合材料的耐磨性.     

溶胶-凝胶法制备Y2O3稳定ZrO2陶瓷微弧氧化封孔层

为了提高铝合金微弧氧化后的表面耐腐蚀性能,采用溶胶-凝胶法配合深紫外光化学处理法在铝合金微弧氧化膜层表面制备Y₂O₃稳定ZrO₂陶瓷封孔膜。用扫描电镜、X射线衍射、浸泡试验和电化学测试等分析手段表征其成分、相结构和表面形貌,研究复合膜层的耐蚀性。结果表明：深紫外辐照能够在较低的温度下制备出结合力好且致密的ZrO₂溶胶凝胶封孔膜,复合膜层的主要相组成为ZrO₂,与没有封孔的微弧氧化膜层相比,腐蚀电流I₀提高4个数量级,腐蚀电位E_o明显向正向移动,移动幅度为0.283,表明封孔后的涂层耐蚀性显著提高。     

刚玉–Ti2O3共存物相在氧化气氛下的相变与形貌演变

刚玉-Ti₂O₃共存物相是通过调整低钛铁的冶炼工艺得到的一种冶金副产品,其中Al₂O₃和Ti₂O₃两相独立存在,可以作为耐火材料原料使用。通过热重–差热结合热力学分析得知原料中的Ti₂O₃在700℃左右开始氧化反应,Al₂O₃和TiO₂在1 263℃左右开始反应,将原料在不同温度空气气氛下保温3 h烧成,由XRD结合SEM结果可知在800℃左右Ti₂O₃完成氧化反应,在1 300℃受钛酸铝分解反应的影响,只有部分TiO₂和Al₂O₃在刚玉交界处反应生成片状Al₂Ti O₅。随着烧成温度升高至1 400℃和1 500℃,Al₂O₃和TiO₂     

Al2O3纳米粉体对镁合金微弧氧化陶瓷膜性能的影响

在熔炼镁合金过程中加入Al2O3纳米粉体的复合材料进行微弧氧化处理;在微弧氧化电解液中加入Al2O3粉体并对镁合金基体进行微弧氧化。采用扫描电镜、X-射线衍射和电化学测试分析Al2O3粉体对镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的影响。结果表明,两种方式加入Al2O3粉体都会提高镁合金微弧氧化陶瓷膜的耐蚀性,而熔炼过程中加入效果更佳。     

水溶液沉淀法制备超细球形α-Al2O3

以硫酸铝、氯化铝和尿素作为原料,在90℃条件下利用化学沉淀法制备了α-Al2O3粉末,探讨了活性剂PEG和NaCl的含量对颗粒形貌、尺寸和团聚情况的影响。利用XRD、SEM和TG/DSC对样品进行表征,结果表明:聚乙二醇(PEG)可以提高粉体的分散性,由TG曲线可知前躯体为无定形的AlOOH.0.25H2O,PEG的吸附效率为13.2%。前躯体在600℃和800℃煅烧2 h得到无形定的Al2O3和γ-Al2O3,1000℃即转变为α-Al2O3并伴随Na2SO4的特征峰,1200℃完全转变为α-Al2O3。加入一定量的NaCl能防止α-Al2O3粉末在1000℃高温煅烧时的团聚,[NaCl]=0.05 mol/L时能获得0.5μm的分散较好的球形α-Al2O3颗粒;当[NaCl]=0.1 mol/L时能获得大量纳米尺寸的球形α-Al2O3颗粒;当[NaCl]≥0.15 mol/L时,α-Al2O3颗粒团聚严重。     

偏铝酸钠对铝基复合材料表面微弧氧化膜性能的影响

在含偏铝酸钠的电解液体系中,通过微弧氧化技术在铝基复合材料表面制备了微弧氧化膜。研究了偏铝酸钠的质量浓度对微弧氧化膜的表面形貌、成分、晶体结构、结合力及耐蚀性的影响,同时研究了电解液的利用效率。结果表明:当偏铝酸钠的质量浓度为1.8 g/L时,电弧大小适中,微弧氧化膜的结合力和耐蚀性均较好,并且电解液中不易形成氢氧化铝胶体沉淀。     

Na2SiO3电解液体系中CaCl2/MgCl2加入量对Ti6Al4V合金微弧氧化膜层特性的影响

本文以Na2SiO3为基础电解液体系,加入一定量的CaCl2及MgCl2,对Ti6Al4V合金表面进行微弧氧化,研究CaCl2及MgCl2的加入对Ti6Al4V合金表面微弧氧化膜形成过程及其特性的影响规律。试验结果表明:CaCl2及MgCl2加入量从0.05g/L增加到0.35 g/L的过程中,正向起弧电压分别从350V增加至358V、330V增加至369V。SEM形貌分析显示,随着电解液中CaCl2的加入量增加,氧化膜层表面的孔洞减少,膜层表面出现直径约为5μm的颗粒状陶瓷,膜层变得疏松;MgCl2的加入量增加,氧化膜表面孔洞减少。EDS分析结果显示加入CaCl2、MgCl2的电解液中获得的膜层组成元素分别是Ti、Na、Al、Si、P、O,与基础电解液体系相比较,Ca元素有所增加,Mg元素变化不明显。XRD分析结果表明,CaCl2加入到电解液中出现了更多的金红石相TiO2的衍射峰;MgCl2加入电解液中之后,锐钛矿相TiO2有所增加。     

镁合金微弧氧化膜在Na2SO4溶液中的腐蚀行为

在硅酸盐电解液中,采用微弧氧化(micro-arc oxidation,MAO)技术在镁合金AZ91D表面制备了MAO陶瓷膜。利用电化学方法,结合扫描电子显微镜、X射线衍射等手段研究了该MAO膜层在0.1mol/L Na2SO4溶液及其与不同浓度的NaCl混合液中的腐蚀行为。结果表明:镁合金AZ91D表面的MAO膜在Na2SO4溶液中具有较好的耐蚀性;在0.1mol/L Na2SO4+NaCl混合液中,随着添加的Cl-浓度增加,MAO膜层腐蚀速率增加;浸泡初期MAO膜为全面腐蚀,120 h后浸泡在0.1 mol/L Na2SO4+3.5%NaCl混合液中的试样出现点蚀孔。腐蚀产物为Mg4(OH)6SO4.8H2O、MgSO4和Mg(OH)2,当有Cl-存在的溶液中,腐蚀产物还有MgCl2.2H2O出现。     

纳米二氧化钛对铸造铝铜合金微弧氧化膜层性能的影响

借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电导率测试仪、覆层测厚仪、显微硬度仪、VSP电化学工作站和数控磨损试验机等分析手段,探究在硅酸盐电解液中加入不同含量的纳米TiO2对铸造铝铜合金微弧氧化陶瓷膜层微观结构、厚度、显微硬度、耐腐蚀性及耐磨性的影响。结果表明,硅酸盐电解液中加入的纳米TiO2参与并促进了微弧氧化反应,使得膜层的缺陷减少,致密度提高,膜层中的α-Al2O3含量增加,从而改善了铸造铝铜合金微弧氧化膜层的综合性能。当纳米TiO2的添加量为3 g/L时,膜层的厚度为69μm,显微硬度达510 HV,极化电阻Rp提高了23倍,摩擦因数较低(约为0.22),耐蚀性及耐磨性较佳。     

电极电压对纯钛表面微弧氧化陶瓷膜结构及特性的影响

采用微弧氧化处理技术,在纯钛表面制备了含钙磷的多孔复合陶瓷膜,考察了微弧氧化时的电极电压对复合陶瓷膜的形貌、结构、成分和性能的影响.结果表明:在400～500 V的电压范围内,样品表面均形成了含有钙磷的多孔陶瓷膜,随着电极电压的升高,膜层表面微孔数日减少.孔径增大,膜层厚度增加.在400 V时,膜层的相构成为Ti 锐钛矿相TiO2 Ca3(PO4)2;在450 V和500 V时,膜层的相构成均为Ti 锐钛矿相TiO2 金红石相TiO2,Ca3(PO4)2消失,且随着电压的升高,锐钛矿相TiO2减少,金红石相TiO2增多.膜层中的钙磷摩尔比均随电压的升高而增大.在450V和500V时,膜层的临界载荷值分别为29.5N和14.8N.     

用塑性金属工艺制备Al-Al2O3复合无碳滑板

以板状刚玉、电熔白刚玉、α-Al2O3微粉、金属Al粉为原料、热固性酚醛树脂为结合剂,利用过渡塑性相工艺在埋炭条件下于1 450℃保温6 h烧成制备Al-Al2O3复合无碳滑板。当Al含量为9%(质量分数)时,复合滑板的综合物理性能最佳,其显气孔率为4.1%,体积密度为3.27 g/cm3,常温耐压强度为410MPa,1400℃保温30min后复合滑板的高温抗折强度为60.7MPa。通过设计化学反应并控制烧结气氛制备的复合滑板中,部分过渡相Al与材料中的C和气氛中的CO、N2反应生成Al4C3和AlN复合相,Al4C3进一步与材料中的Al2O3反应生成Al4O4C、Al2OC增强相,剩余的游离态Al仍为金属塑性相。Al-Al2O3复合滑板化学稳定性高、氧含量低,不含碳且不易水化,用于洁净钢时不会产生二次C、O、H及其它杂质的污染。     

预制膜层对铝合金微弧氧化陶瓷层性能的影响

在硅酸钠电解液体系中,利用微弧氧化技术,对无预制膜层和含化学氧化膜或稀土转化膜的6061铝合金表面进行陶瓷化处理,研究了预制膜层处理对陶瓷膜层性能的影响。结果表明,预制膜层处理能够降低起弧电压,有利于膜层增厚和硬度提高。无预制膜的铝合金微弧氧化膜层表面呈现凹凸不平的多孔状结构,经预制膜层处理后,其表面粗糙度变小。微弧氧化后,铝合金表面膜层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3晶体相组成,而含预制膜层试样中,硬度较大的α-Al2O3相的相对含量较高。与无预制膜层及含化学氧化膜的试样相比,稀土转化膜试样的膜层厚度和硬度最大,粗糙度最小,表面较大较深的孔洞缺陷减少。     

催化剂MnyCezOx/Al2O3催化氧化乙酸乙酯的性能

采用浸渍法制备了Mn基负载型催化剂,测定了它们催化氧化乙酸乙酯的活性以及水蒸气对其催化性能的影响,研究结果表明所制备的催化剂对乙酸乙酯都具有明显的催化活性,其中催化剂Mn0.8Ce0.2Ox/Al2O3催化氧化乙酸乙酯的活性最高,其T90仅为225℃。催化剂Mn0.8Ce0.2Ox/Al2O3的抗水蒸气影响的能力也要高于催化剂MnOx/Al2O3。     

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。     

3种溶液体系中镁合金微弧氧化研究第二部分——氧化膜的微观组织

研究了由铝酸盐、氢氧化钾和硅酸盐三种溶液体系制得的AZ91D镁合金微弧氧化膜的截面形貌。分别通过分析用氢氟酸腐蚀、4%的硝酸酒精腐蚀以及抛光后所得的氧化膜的截面形貌图探讨了氧化膜与基体的结合方式。结果发现,陶瓷膜的构成与微弧氧化机理有关,均为三层结构,反应时有大量高温硬质相析出;膜层与基体的过渡部分的组织大为细化。这种结构有利于膜层与基体的良好结合及其力学性能上的平稳过渡。     

硫酸电解液中铝合金硬质阳极氧化膜的表面形貌及性能研究

在硫酸电解液中采用硬质阳极氧化技术对铝合金进行了表面处理,并研究了电流密度对阳极氧化膜性能的影响。结果表明:当电流密度为1.5 A/dm²时,阳极氧化膜表面最光滑,显微硬度最大,自腐蚀电位最正。当电流密度为2.0 A/dm²时,交流阻抗曲线的弧度最大。可见,当电流密度为1.5～2.0 A/dm²时,阳极氧化膜的耐蚀性较好。