發(fā)布時(shí)間：2019-07-18 20:45

【摘要】：在10 g/L硫酸亞鐵+8 g/L六偏磷酸鈉體系中,研究了電壓對TC4鈦合金表面微弧氧化膜微觀結(jié)構(gòu)和紅外發(fā)射性能的影響。隨電壓升高,微弧氧化膜的厚度和粗糙度增大,P、Fe含量先升高后降低。微弧氧化膜中含有少量金紅石型TiO_2,Fe和P則分別以非晶態(tài)的FeOOH和P_2O_7~(4-)的形式存在。在450 V下所得微弧氧化膜在波長5~20μm范圍內(nèi)的紅外發(fā)射率最高,平均發(fā)射率達(dá)到0.93。
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圖片說明： 分析，激逡逑發(fā)源為Ａ１邋Ｋａ，通過能為８４．６邋ｅＶ。采用日本理學(xué)Ｄ／ｍａｘ－２２００ｐｃ型Ｘ射線衍射儀（ＸＲＤ）進(jìn)行物相分析，逡逑步長０．０２。，，掃描速率６°／ｍｉｎ，管流４０邋ｍＡ，掃描范圍２０°？９０°。采用帶Ａ５４０附件的ＡＳＣＯＦＴ／ＩＲ－６１００型逡逑傅里葉變換紅外光譜儀測定膜層的紅外發(fā)射率。采用北京時(shí)代公司生產(chǎn)的ＴＴ２６０渦流測厚儀與ＴＲ－２００型逡逑便攜式粗糙度儀分別測量膜層厚度與表面粗糙度。逡逑２結(jié)果與討論逡逑２．１邐氧化電壓對微弧氧化膜層厚度和粗糙度的影響逡逑從圖１可知，膜層的厚度與粗糙度均在４５０邋Ｖ時(shí)有較大幅度的增加，隨后增幅變校根據(jù)脈沖能量逡逑公式￡邋＝邋（其中ｔ／、／、／分R%為脈沖電壓、脈沖電流與脈寬）｜１２］可知，隨著電壓的升高，能量密度逡逑增大，從而使膜層的生長速率增大。但電壓過高時(shí)，容易導(dǎo)致試片周圍的電解液升溫而造成膜層溶解，逡逑因此厚度的增大速率減緩。而膜層粗糙度的增大主要是因?yàn)樵谘趸某跏茧A段膜層較薄，電壓升高時(shí)能逡逑量密度顯著增大，膜層的生長速率也快速增大，但隨著氧化時(shí)間的延長，膜層增厚而電阻逐漸增大，故逡逑氧化電流密度逐漸降低，膜層表面的擊穿熔融效應(yīng)沒有之前劇烈，因而膜層的粗糙度增大并不明顯逡逑１８逡逑２．０５逡逑１１邐４２０邐４４０邐４６０邐４８０邐５００邐５２０邋８0逡逑Ｕ／Ｗ逡逑圖１電壓對微弧氧化膜層厚度和粗糙度的影響逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｖｏｌｔａｇｅ邋ｏｎ邋ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ邋ａｎｄ邋ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ邋ｏｆ邋ＭＡＯ邋ｃｏａｔｉｎｇ逡逑２．２邐膜層形貌逡逑由圖２可見，微弧氧化膜層表面分布有很多大小不一的微弧放電孔，放電微孔的最大直徑在２０逡逑左右
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圖片說明： ２０１７年３６卷２４期逡逑電壓對硫酸亞鐵－六偏磷酸鈉體系ＴＣ４鈦合金逡逑微弧急．化膜撤觀．結(jié)構(gòu)及紅外鬼射性能的影響逡逑ＥＬＥＣＴＲＯＰＡＴＩＮＧ邋＆邋ＦＩＮＩＳＨＩＮＧ逡逑（ｃ）邋４８０邋Ｖ邐（ｄ）５�。板澹皱义蠄D２電壓對微弧氧化膜層表面形貌的影響逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｖｏｌｔａｇｅ邋ｏｎ邋ｓｕｒｆａｃｅ邋ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ邋ｏｆ邋ＭＡＯ邋ｃｏａｔｉｎｇ逡逑圖３電壓對微弧氧化膜層截面形貌的影響逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｖｏｌｔａｇｅ邋ｏｎ邋ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎａｌ邋ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ邋ｏｆ邋ＩＶＩＡＯ邋ｃｏａｔｉｎｇ逡逑表ｉ不同電壓下所得微弧氧化膜層的元素組成逡逑Ｔａｂｌｅ邋１邋Ｅｌｅｍｅｎｔ邋ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ＭＡＯ邋ｃｏａｔｉｎｇｓ邋ｏｂｔａｉｎｅｄ邋ａｔ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｖｏｌｔａｇｅｓ逡逑｛ＪＩＭ逡逑原子分?jǐn)?shù)／邋％逡逑０逡逑Ｐ逡逑Ｔｉ逡逑Ｆｅ逡逑Ｖ逡逑４２０逡逑７１．９１逡逑１５．９１逡逑２．４２逡逑９．５４逡逑０．２２逡逑４５０逡逑７１．２５逡逑１６．３６逡逑２．０８逡逑１０．２０逡逑０．１０逡逑４８０逡逑７１．４６逡逑１４．６９逡逑４．１５逡逑９．４１逡逑０．２８逡逑５１０逡逑７１．６２逡逑１５．４１逡逑３．４０逡逑９．４４逡逑０．１４逡逑來源于電解液。隨氧化電壓的升高，膜層中Ｐ、Ｆｅ元素含量呈先增后減的變化趨勢，當(dāng)氧化電壓為４５０邋Ｖ逡逑時(shí)，Ｐ、Ｆｅ元素的含量均達(dá)到最大值。逡逑從圖４可以看出，微弧氧化膜層中含有金紅石Ｔｉ０２，沒有檢測到Ｆｅ和Ｐ的特征衍射峰，說明Ｆｅ和逡逑Ｐ主要以非晶相形式存在。非晶相是膜層被電壓擊穿熔融后，在電解液瞬間
【作者單位】： 東北大學(xué)冶金學(xué)院;西北有色金屬研究院;西安賽福斯材料防護(hù)有限責(zé)任公司;蘭州空間技術(shù)物理研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51474057,51274057)
【分類號】：TQ153

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7 但敏;高

本文編號：2516060