铝阳极氧化膜的微观结构及沸水封闭处理对膜层显微硬度的影响

通过阳极氧化在铝合金表面获得稳定的阳极氧化膜,并对膜层进行沸水封闭处理,采用扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)等分析手段研究了氧化电流密度以及封闭处理对膜层显微硬度的影响。结果表明:随着电流密度的增加,铝合金阳极氧化膜的显微硬度先升高,后降低;沸水封闭会导致铝阳极氧化膜的显微硬度下降;铝阳极氧化膜表面形貌的优劣、多孔层的组织结构和屏蔽性与膜层显微硬度密切相关。     

大风沙地区铝合金接触网零部件表面处理的优选

目的提高铝合金接触网零部件表面耐磨损性能,以增加其在大风沙地区的使用寿命。方法对接触网零件切割进行试样制备。在硅酸盐体系电解液中,采用20 k W直流脉冲微弧氧化设备对试样表面进行微弧氧化处理,电解液为硅酸盐,氧化时间为30 min。同时制备阳极氧化处理的平行试样。通过硬度测试、摩擦磨损试验以及扫描电子显微镜(SEM)测试,分别评价两种表面处理方式的表面硬度、耐磨性能,利用中性盐雾试验来评价其耐腐蚀性能,并通过扫描电子显微镜来观察两种膜层的差异。结果通过对铝合金接触网进行阳极氧化和微弧氧化处理能明显提高表面耐磨性。阳极氧化膜层硬度为350.3HV,微弧氧化膜层硬度约为阳极氧化膜硬度的4倍,达到1510.8HV。经过HT-600高温摩擦磨损试验机30 min的磨损试验,铝合金基体质量损失2 mg,阳极氧化膜质量损失0.8 mg,而微弧氧化膜的质量损失只有0.15 mg左右,且微弧氧化膜层表现出了更好的耐腐蚀性能。结论微弧氧化膜层能表现出更加优异的耐磨及耐腐蚀性能,因此微弧氧化更适合大风沙地区铝合金零件的表面处理。     

铝表面功能性阳极氧化

一、序言金属铝具有很大的电离作用,所以非常容易腐蚀。另外,铝很软容易划伤,为了使铝表面不易被腐蚀并变硬,从很早以前便采用了几种表面处理法。其中,最普通的方法是阳极氧化法。即“阳极氧化膜处理”。最初,这种处理方法的目的在于获取优秀的抗腐蚀性能及美观、坚硬的表面。为此,我们根据不同的用途将阳极氧化膜分别称作“普通装饰阳极氧化膜”和“硬质阳极氧化膜”。但是,在日本首先发明阳极氧化处理法的物理化学研究所的鲸井等早就提出:阳极氧化处理的目的在于获取铝表面的绝缘膜及整流特性。就这一点来看,说他是目前机能性阳极氧化膜的创始人也并非言过其实。顺便提一下,鲸井恒太郎教授是专攻电工学的。     

基于人工神经网络的铝铜合金硬质阳极氧化工艺优化

目的探究Al-5%Cu合金硬质阳极氧化处理的最佳工艺。方法采用硬质阳极氧化试验装置对Al-5%Cu合金进行硬质阳极氧化处理,并用扫描电镜和显微硬度计研究了在硫酸电解液中生成的硬质阳极氧化膜的微观组织结构、厚度及硬度。综合采用正交试验以及人工神经网络的方法,设计了三因素三水平的实验方案,研究了硫酸溶液温度、电流密度和阳极氧化时间对硬质阳极氧化膜的硬度及膜层厚度的影响。利用人工神经网络系统对Al-5%Cu合金阳极氧化的工艺参数进行了优化。结果采用硬质阳极氧化技术可以增加Al-5%Cu合金的表面硬度。制备的氧化膜厚度较均匀,表面质量较好,硬度较高。硫酸溶液的温度是影响表面氧化膜层微观组织及硬度的主要因素。结论 Al-5%Cu合金进行硬质阳极氧化的最佳工艺条件范围为:氧化液温度-9~-7℃,电流密度4~4.8 A/dm2,氧化时间115~120 min。     

氧化时间对硬铝合金硬质阳极氧化膜性能的影响

改变氧化时间,在硬铝合金表面制备硬质阳极氧化膜,研究了氧化时间对硬质阳极氧化膜厚度、硬度和封孔处理后耐腐蚀性能的影响,并采用金相显微镜和扫描电子显微镜分析了氧化膜的表面形貌.结果表明:所得硬质阳极氧化膜具有类似蜂窝状的结构,氧化时间以60min为宜,氧化60min所得的氧化膜综合性能最佳.     

纳米压痕法测定NiTi形状记忆合金表面氧化膜纳米硬度和弹性模量

利用高温氧化制备NiTi形状记忆合金表面氧化膜;并采用纳米压痕法测量氧化膜的纳米硬度和弹性模量。结果表明:当氧化处理时间为2、4 h时,随着氧化处理温度的升高,氧化膜纳米硬度和弹性模量先减小后显著提高,峰值约为700℃,随后降低;当衬底温度在600、700℃时,处理时间都存在一个阀值,分别是4、2 h,超过这个阀值以后,氧化膜的纳米硬度和弹性模量都会随着时间的增加而显著增大;氧化处理时间对氧化膜抗塑性(H/E及H~3/E~2)的影响不显著。     

铝合金两种阳极氧化工艺的氧化膜性能对比

为了探讨铝合金阳极氧化配方对氧化膜层性能的影响,研究比较了硫酸-硼酸和硫酸两种阳极氧化工艺所得氧化膜层的性能。通过金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度仪观察分析了膜层表面的均匀性、封闭工艺后氧化膜的表面形貌和膜层的维氏硬度;同时,采用点滴法和动电位法研究了氧化膜在NaC l溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,在一定条件下,经硫酸-硼酸阳极氧化所得的膜层较硫酸阳极氧化膜的平整、致密、均匀,其耐蚀性也优于硫酸阳极氧化膜的。     

硫酸阳极化对2E12铝合金力学性能的影响

采用传统的硫酸阳极氧化工艺对2E12航空铝合金进行处理,在铝合金表面制备了一层阳极氧化膜。研究了表面包铝层和阳极氧化时间对铝合金氧化膜表面形貌和硬度的影响,并探讨了硫酸阳极氧化处理对铝合金拉伸性能和疲劳性能的影响规律及机制。结果表明,2E12铝合金基体中的第二相在阳极氧化过程中会发生溶解,使得氧化膜表面出现孔洞。随着氧化时间的延长,氧化膜的厚度逐渐增加,孔洞数量也增多且尺寸变大。2E12铝合金经硫酸阳极氧化处理后,拉伸性能基本保持不变,但疲劳寿命出现明显下降。其中,去除包铝层的2E12铝合金经阳极氧化后,疲劳寿命最高下降到阳极氧化前的30%。硫酸阳极氧化处理后,疲劳裂纹起源于氧化膜表面的缺陷处,疲劳断口呈现多个裂纹源的特征。     

激光除漆对铝合金基材表面质量的影响

目的 研究激光除漆后对铝合金基材表面阳极氧化膜的损伤情况。方法 采用纳秒脉冲激光器对涂覆复合漆层的2A12铝合金表面进行激光清洗试验。采用超景深显微镜对清洗后表面形貌与横截面进行观察,利用扫描电子显微镜与能谱仪观察清洗后的微观形貌,并利用维氏硬度计对表面显微硬度进行检测。结果 选择合适的激光参数能够完全除去复合漆层,当激光功率过高或激光扫描速度较低时,会发生过度清洗现象,清洗后表面的阳极氧化膜层发生损伤,甚至被去除的情况。在激光功率为450、400 W,扫描速度为4.5 mm/s时,清洗后表面的阳极氧化膜层发生破损;在激光功率为450、400 W,扫描速度为4 mm/s时,清洗后表面的阳极氧化膜层已经被去除。在激光功率为500 W,扫描速度为5.5 mm/s,与激光功率为450 W,扫描速度为5 mm/s时,完全去除复合漆层后的阳极氧化膜层表面的平均维氏硬度分别约为211HV与242HV,在工艺参数为450 W、4.5 mm/s时,表面平均维氏硬度约为168HV。结论 在激光除漆的过程中,采用合适的激光工艺参数彻底去除漆层后,铝合金表面阳极氧化膜层的显微硬度并未受到影响。在发生过度清洗时,铝合金表面的阳极氧化膜层会发生烧蚀损伤以及弹性振动剥离。     

溶胶-凝胶封孔处理对铝合金阳极氧化膜耐蚀及耐磨性能的影响

利用溶胶-凝胶技术对6063铝合金阳极氧化膜进行封孔处理。采用电化学阻抗谱和剥蚀法研究封孔处理对阳极氧化膜耐蚀性的影响规律,采用显微硬度仪和摩擦磨损测试仪研究封孔处理对阳极氧化膜耐磨性的影响规律。结果表明,经氧化锆或氧化铝溶胶封孔处理后,相应溶胶固化层在铝合金阳极氧化膜表面平整且无裂纹,阳极氧化膜的耐蚀性和耐磨性都获得显著提高。若选取相同的封孔处理工艺,氧化铝溶胶对提高阳极氧化膜耐蚀性和耐磨性的效果均优于氧化锆溶胶。     

钢基电镀铝层阳极氧化处理后的组织结构和性能

用扫描电镜(SEM)和X射线衍射分析(XRD)测定了Q235钢上电镀铝层在硫酸溶液中不同时间阳极氧化处理后的组织结构和表面形貌,并对其硬度和耐蚀性能进行了测试.结果表明:电镀铝层经不同时问阳极氧化处理后,表面由非品态Al2O3相和Al相组成,其上存在有纳米级的孔洞.随着氧化时间的延长,非晶态Al2O3相增多,Al相减少,氧化膜厚度增加,表面孔洞尺寸增大;氧化膜的硬度呈现先增加后降低,最后趋于稳定,且都显著高于电镀铝层的硬度.并且电镀铝层经阳极氧化处理后,在3.5%NaCl溶液中的电化学耐蚀性能大幅度增加,但随着阳极氧化处理时间的延长,电镀铝层的耐蚀性能降低.     

Ti11V3Al3Sn合金的复合氧化研究

采用复合氧化(阳极极化 热氧化)法制备Ti11V3Al3Sn合金的表面转化膜.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(ESEM)、显微硬度计和电化学分析仪分析了转化的膜物相、形貌、显微硬度和阳极极化曲线.结果表明:复合氧化转化膜由TiO2、TiO和Al2O3组成,以致密的金红石结构的TiO2为主.阳极氧化加复合的低温热氧化可以获得较致密、平坦的转化膜;阳极氧化加复合的较高温度的热氧化将得到粗糙、并分布着许多凹坑的转化膜层.复合氧化处理后,合金的表面硬度和耐电化学腐蚀性能大幅度提高.     

阳极氧化工艺对6061铝合金草酸氧化膜耐磨耐蚀性的影响

为改善6061铝合金的表面耐磨性能和耐蚀性能,利用阳极氧化技术在草酸电解液中制备了阳极氧化膜。采用显微硬度仪测试了膜层的显微硬度,利用摩擦磨损试验机(CSEM)研究阳极氧化膜的摩擦性能,利用电化学阻抗谱(EIS)分析氧化膜的抗腐蚀性能。研究了阳极氧化电流密度、电解液温度以及阳极氧化时间对氧化膜的硬度、耐磨性及耐蚀性的影响规律,给出综合性能较好的阳极氧化工艺参数:电解液为40 g·L-1的草酸,阳极氧化温度为10℃,阳极氧化电流密度为1.0 A·dm-2,阳极氧化时间为120 min。     

铝及铝合金硬质阳极氧化新工艺的研究

论述研制铝及铝合金在40℃下的硬质阳极氧化的新工艺。槽液的主要成分是硫酸、草酸、酒石酸和三乙醇胺,铝及铝合金经阳极氧化处理后,氧化膜硬度高、外观光亮、抗腐蚀性强。该工艺在提高铝硬质阳极氧化槽液温度、增加膜的硬度和节能等方面都县有很大的实用价值。     

7475铝合金阳极氧化膜摩擦与磨损性能（英文）

采用阳极氧化法在7475铝合金表面制备一层氧化膜,在摩擦磨损试验机上考察不同载荷情况下氧化膜摩擦磨损性能。利用XPS、扫描电镜、硬度计和X射线应力仪对膜层原子结合能谱、阳极氧化前后表面磨损形貌、表面硬度变化和表面残余应力变化进行了分析。结果表明,阳极氧化后表面较致密,氧化膜是以Al_2O_3形式存在,其界面为扩散型结合形式;阳极氧化后平均摩擦系数减小,摩擦性能得到提高;原始状态试样的磨损机理为粘着磨损,并伴随着磨粒磨损,而阳极氧化后试样的磨损机理为磨粒磨损;表面的高硬度是提高耐磨性能的主要因素。     

建筑铝型材的表面阳极氧化与耐热性能研究

对建筑用2024、6063和7075铝合金型材进行了阳极氧化表面改性和热处理,研究了电流密度、冰乙酸浓度和阳极氧化时间等工艺参数对热处理态表面膜层耐热性和显微硬度的影响,并分析了影响机理。结果表明,不同工艺参数下6063合金和7075合金表面氧化膜层的热开裂性能相当,且都高于2024合金表面氧化膜的热开裂性能;3种合金表面氧化膜的显微硬度从高至低依次为6063合金、7075合金和2024合金;显微硬度的差异与氧化膜的孔隙率和孔壁厚度有关。     

不同硫酸浓度对2A12脉冲硬质阳极氧化工艺的影响

采用自制脉冲恒流电源,对硬质铝合金2A12在高、低硫酸浓度下的阳极氧化工艺进行研究。结果表明：2A12合金在低硫酸浓度中进行硬质阳极氧化,氧化膜的硬度和膜层厚度较在高浓度硫酸溶液中的高;无论是硫酸溶液浓度高低．硫酸溶液浓度、槽液温度、氧化电流密度等均影响2A12铝合金硬质阳极氧化膜的硬度和膜层厚度。     

文摘辑要

铝合金不对称正负脉冲硬质阳极氧化研究 采用不对称正负脉冲电流方法对LF21铝合金硬质阳极氧化进行了研究。结果表明,当脉冲阳极电流与阴极电流比为5:1,阳极与阴极电流周期比为5:1,平均氧化电流密度为2.5A/dm~2时,所获得的膜层显微硬度大于500HV,膜层表面光滑致密。与直流或直流叠加脉冲阳极氧化相比,不对称正负脉冲硬质阳极氧化技术具有成膜速度快、膜层硬度高、电解温度范围宽、能耗少等优点。     

铝基体对阳极氧化膜的影响

对纯铝板和烧结纯铝这两种成分相同但内部结构不同的材料进行阳极氧化处理,探讨了基体对氧化膜的影响。结果表明:致密的纯铝板经阳极氧化后,氧化膜均匀、连续,较厚且硬度较高;多孔的烧结铝经阳极氧化后,氧化膜的均匀性和连续性较差,薄且硬度低。     

铝合金交流电阳极氧化膜的制备工艺研究

以工业纯铝L2为实验试样,通过表面预处理→交流电阳极氧化工艺在其表面制备阳极氧化膜,考察了氧化时间、氧化电压对氧化膜厚度和硬度的影响,并对阳极氧化试样的横截面进行SEM和EDS测试分析。研究表明:电解液成分H2SO4质量浓度为200 g/L、Al2O3质量浓度为1 g/L,交流氧化电压为12 V,温度为(20±1)℃的条件下,可以获得均匀、与基体结合紧密、硬度相对较高的氧化膜;随着氧化时间的增加,膜的厚度增加,但硬度相对降低。