添加硫酸铜对 TC4 钛合金微弧氧化膜性能的影响

目的研究CuSO_4浓度和微弧氧化工艺参数(电压、氧化时间)对TC4钛合金微弧氧化膜颜色及性能的影响。方法在磷酸钠电解液中,对TC4钛合金进行微弧氧化处理,并添加CuSO_4获得不同颜色的陶瓷膜,对氧化膜的宏观形貌、微观形貌、物相结构以及硬度进行分析。结果添加CuSO_4能使陶瓷膜颜色变深,随着CuSO_4浓度升高,膜层由灰色逐渐变为红褐色。当CuSO_4质量浓度为0.5 g/L时,氧化膜表面均匀致密,显微硬度最高(627.1HV);当CuSO_4质量浓度为1.5 g/L时,氧化膜显微硬度最低(382.8HV)。随着电压升高,膜层颜色加深,色泽更均匀,但表面硬度下降。在400 V条件下制备的氧化膜硬度最低,但是色泽最均匀。随着氧化时间的延长,氧化膜厚度增加,颜色加深,色泽更为均匀,但是当氧化时间超过15 min后,氧化膜颜色变浅。结论 CuSO_4对微弧氧化膜的显色作用明显,其浓度及微弧氧化工艺参数(电压、氧化时间)均对涂层性能、色泽、致密性、厚度及相组成具有很大的影响。     

TC4钛合金阳极氧化着色膜显色规律探讨

目的在不同电解液、电压等工艺参数下对TC4钛合金进行阳极氧化,获得彩色膜,分析探讨着色膜颜色随不同工艺参数变化的显色规律,并通过该显色规律分析着色膜显色机理。方法分别选用NaOH电解液、H3PO3电解液、Na2SiO3盐溶液对Ti6A14V钛合金进行氧化着色。通过金相显微镜、SEM、XRD、AFM和3nh色差仪等测试方法,分析氧化膜层显微组织、形貌特征、物相成分、膜层厚度与颜色变化。结果3nh色差仪测得膜层颜色值(L^*、a^*、b^*)随电压具有周期变化规律。在电压参数为120 V左右的起弧电压之前,三种电解液阳极氧化着色膜均是由非晶态的钛氧化物组成,显色规律一致,氧化膜层致密均匀,只是生长速率稍有不同。膜层显色是干涉加强光色与干涉减弱光色的互补光色的共同作用。通过钛合金氧化膜干涉光程差公式修正,推导出了薄膜厚度的理论计算公式,且AFM测试结果与理论计算得出的膜厚基本一致。随着电压继续升高,电解反应剧烈,宏观表面观察到微弧放电现象,电解过程过渡到微弧氧化阶段。结论在低电压阳极氧化阶段,TC4钛合金着色膜层是由致密均匀的非晶态钛氧化物组成,膜层生长方式是随电压均匀层状生长,显色原理主要是薄膜干涉原理。通过控制电压参数,可控制膜层厚度,继而得到理想的颜色。在Na2SiO3盐溶液中的膜层生长速率为1~1.7 nm/V。     

电压对医用钛合金阳极氧化膜结构和耐蚀性的影响

采用恒压直流电源,在不同阳极电压下,以硫酸型溶液作为电解液对医用 TC4 钛合金试样进行阳极氧化处理,在试样表面制得颜色各异的氧化膜。 分别利用涡流测厚仪测量膜厚,利用扫描电镜观测氧化膜形貌,利用 X 射线衍射仪分析氧化膜的物相。 将氧化后的试样放入 Hank’s 模拟体液中进行浸泡腐蚀测试,利用电化学工作站测试其腐蚀规律;研究阳极电压对氧化膜的颜色、膜厚、表面形貌、物相以及耐腐蚀性的影响。 结果表明:阳极电压会影响氧化膜的颜色、膜厚、表面形貌和物相,氧化膜的耐腐蚀性也随之发生变化。 阳极电压从 15 V 增大到 100 V,氧化膜厚度从 6 μm 增大到 28 μm,氧化膜的耐腐蚀性也有明显提高。 医用钛合金经阳极氧化形成以金红石型和锐钛矿型氧化钛为主要结构的氧化膜。     

镁合金微弧氧化黑色膜的制备工艺和结构

用微弧氧化的方法,通过两种电解液体系在AZ91D镁合金基体上获得颜色均匀、致密性好的黑色陶瓷层,研究了在这两种体系中,着色盐成分、浓度,以及氧化电压和处理时间对氧化陶瓷层的影响。结果表明：试样在两种电解液体系中皆能得到黑色陶瓷层,不同的基础电解液所需加的着色盐不同,在硅酸盐体系中以CuSO4为主要着色盐,在磷酸盐体系中以CoSO4为主要着色盐。着色盐浓度和氧化电压对膜层颜色影响较大,在一定范围内,随着氧化电压的上升,膜层颜色有所加深,而相同条件下氧化时间的改变对颜色变化影响较为缓和。通过比较,发现在磷酸盐体系中膜层表面质量最好。     

316L不锈钢电化学着黑色研究

目的 调整316L不锈钢表面组成结构,改善表面性能,获得表面着黑色最佳电化学工艺条件。方法 通过电化学方法在除油抛光活化的316L不锈钢表面发生阳极氧化,研究了活化液浓度、阴阳极极板面积比、电解液的硼酸用量、电化学氧化电流密度、终止电压、阳极氧化时间、氧化温度对着色膜颜色效果、结合力、重现性的影响;研究了着黑色不锈钢与未着色不锈钢在酸碱盐水溶液体系中的表面腐蚀性能;探讨了着色条件对着色膜性能的影响及着色机理。结果 磷酸活化液浓度对着色效果影响显著,浓度越高活化的不锈钢板着黑色越纯正,但膜层结合性变差;着色液组成决定着着色膜颜色变化的范围。着色时间是影响着色膜颜色的主要因素,随着色时间的延长,膜层颜色呈现青、黄、红、黑变化。温度是影响着色膜层与不锈钢基材结合紧密程度的主要因素,25 ℃下形成的膜层与基体的结合最为紧密;电极阴阳极面积比是影响着色膜均匀程度的主要因素,阴阳极面积比为1∶1时,着色膜的一致性最好。结论 获得了316L不锈钢着纯正黑色膜层的最佳条件,磷酸活化液浓度为1.5 mol/L,电解着色液组成为30 g/L K2Cr2O7+20 g/L MnSO4.4H2O +40 g/L (NH4)2SO4 +10 g/L H3BO3,阴阳极板对应面积比为1∶1,着色温度为25 ℃,着色电压为2~4 V,阳极电流密度(DA)为0.20 A/dm²,阳极氧化时间为720 s。着黑色不锈钢膜层腐蚀性研究表明在含氯离子的中性水溶液环境中耐腐蚀性明显提高。     

不同膜胞尺寸铝多孔氧化膜的制备

采用在磷酸及草酸溶液中加入添加剂的方法制备了铝多孔氧化膜,借助扫描电镜分析了多孔氧化膜的微观结构,讨论了不同组成电解质溶液对铝多孔氧化膜膜胞尺寸的影响。结果表明,通过在磷酸和草酸溶液中添加少量添加剂,可以在60-500V的氧化电压内获得多孔氧化膜。得到膜胞尺寸最大可达1．3μm;膜胞尺寸随着氧化电压的升高呈线性升高趋势...     

负向电压对纯钛微弧氧化膜层结构特征的影响

采用微弧氧化技术,以β-甘油磷酸钠和乙酸钙混合溶液为电解液,在固定正向电压(450 V)和氧化时间(5 min)等参数情况下,研究了负向电压对纯钛表面微弧氧化膜层的相组成和形貌的影响规律.结果表明:负向电压为100～200V时,微弧氧化膜层较均匀,膜层由二氧化钛和磷酸三钙组成;负向电压升至300V,膜层表面被严重烧蚀,其主要物相为钛酸钙.     

纯钛表面微米级多孔TiO_2薄膜的制备及形成机制

研究了阳极氧化电压、氧化时间和电解液的浓度对纯钛表面形成的阳极氧化薄膜形貌的影响。在氧化电压为20V,HF溶液浓度为0．5％（质量分数,下同）,氧化时间为60min的条件下,可在纯钛表面获得分布比较均匀的微米级多孔氧化膜,孔径为1．5-2．2μm。经500℃,1h处理后,该薄膜成为锐钛矿结构的TiO2。可以通过控制工艺参数,使得TiO2钝化膜的局部溶解速率大于形成速率来获取这种微米级多孔TiO2薄膜。     

电化学氧化生长纳米晶TiO2光催化薄膜结构与性能表征

用电化学阳极氧化方法在Ti上制备纳米晶TiO2薄膜。结果表明，将工业纯钛片暴露于电介质溶液并加一定电压，Ti表面将氧化生长TiO2薄膜。适当控制氧化电压、溶液温度，可以得到非晶氧化膜，再进行控制条件下的晶化处理，得到锐钛矿相纳米晶TiO2薄膜，其晶粒度约在10－30nm。研究了电化学氧化过程氧化膜生长动力学，发现在0－80V电压范围内，氧化膜随电压增加而增厚，在一定电压下氧化膜有一恒定的厚度，氧化膜厚度和氧化电流随时间而逐步降低呈对数规律，氧化膜生长过程受电场作用下离子通过膜的迁移所控制。用TEM、X－衍射表征TiO2薄膜的晶体形貌与相结构。用光谱仪测定了薄膜对入射光的吸收特征，表明电化学氧化制备的纳米晶TiO2薄膜对近紫外入射光产生强烈的吸收，显示纳米结构的量子效应。     

镁合金微弧氧化绿色陶瓷膜的形成工艺研究

用微弧氧化的方法,用碱性电解质体系在AZ91D镁合金基体上获得了颜色均匀、致密性好的绿色陶瓷层.研究了电解质浓度、氧化电压、膜厚和粗糙度对陶瓷膜层质量的影响.结果表明:试样在以Na<,2>SiO<,3>为主盐的电解质中分别加入两种不同着色盐皆能得到性能良好的绿色陶瓷膜,在点滴试验中陶瓷膜的耐腐蚀时间均超过40min.其中着色盐浓度对膜层颜色影响较大,氧化电压对膜层颜色影响则趋于平缓.通过比较发现,绿色膜在低着色盐浓度下膜层表面质量最好.