2196鋁鋰合金陽(yáng)極氧化工藝優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-01-02 01:43
2196鋁鋰合金是第3代Al-Li合金,鋁鋰合金是當(dāng)今航空產(chǎn)業(yè)的重要架結(jié)構(gòu)材料。在實(shí)際航空產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中,鋁合金的表面一般進(jìn)行氧化處理,來(lái)提高其防腐性能。本文通過(guò)對(duì)氧化膜形貌、厚度、成分、顯微硬度、耐蝕性的分析確定陽(yáng)極氧化最優(yōu)工藝;通過(guò)對(duì)不同氧化溫度下的陽(yáng)極氧化結(jié)果進(jìn)行探究確定最適合的氧化溫度;同時(shí)確定新溶液體系對(duì)氧化效果的影響以及氧化工藝參數(shù)。本文獲得的具體研究結(jié)果如下:(1)通過(guò)對(duì)2196鋁鋰合金進(jìn)行硫酸陽(yáng)極氧化的正交實(shí)驗(yàn),確定了在硫酸體系中獲得最優(yōu)氧化膜耐蝕性的陽(yáng)極氧化工藝,在16%H2SO4溶液中施加電壓18V,陽(yáng)極氧化時(shí)間為60min。(2)溫度對(duì)2196陽(yáng)極氧化工藝的影響:在溫度為20℃條件下制備的氧化膜最厚且耐蝕性最好。(3)新的簡(jiǎn)單陽(yáng)極氧化的混合陽(yáng)酸溶液配方:以總量500ml為例—470ml的16%硫酸、30ml無(wú)水乙醇、10gNiSO4和草酸25g。以及確定其氧化工藝參數(shù)為:硫酸濃度16%、氧化電壓18V、氧化時(shí)間60min。檢驗(yàn)新溶液體系對(duì)氧化效果的影響以及耐蝕性的影響。
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)航空航天大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋁鋰合金在C919大飛機(jī)上的應(yīng)用
1.4.2 氧化膜結(jié)構(gòu)其實(shí)陽(yáng)極氧化膜的結(jié)構(gòu)在世界范圍內(nèi)眾說(shuō)紛紜,到目前為止最能為大家接受的是凱勒1953年提出的相對(duì)來(lái)說(shuō)將復(fù)雜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化的一種泛用性的多孔模型,如圖1.2所示,陽(yáng)極氧化膜的結(jié)構(gòu)是由阻擋層和多孔層這兩種完全不同形貌的結(jié)構(gòu)構(gòu)成,阻擋層這類結(jié)構(gòu)在氧化整個(gè)過(guò)程最開始時(shí)靠近基材生成,阻擋層這一結(jié)構(gòu)完全與基材相貼合在一起,隨著氧化的進(jìn)行,在阻擋層之后逐漸形成多孔層[22]。圖1.2 鋁陽(yáng)極氧化膜結(jié)構(gòu)GC Wood和O’sullivan通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究得出的結(jié)論與Keller的模型具有相同的結(jié)果,我們觀察整個(gè)陽(yáng)極氧化膜形成的過(guò)程,阻擋層開始緊貼著基材緩慢的致密生長(zhǎng),隨著氧化的發(fā)生,我們發(fā)現(xiàn)阻擋層表層會(huì)逐漸的出現(xiàn)許多參差不齊的細(xì)小微孔,這些細(xì)孔導(dǎo)致了金屬表面的電流密度分布忽高忽低,隨著反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行,陽(yáng)極氧化氧化膜厚度加厚的同時(shí)
沈陽(yáng)航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1.3 不同溶液體系溫度在不同氧化膜深度下的孔隙率及孔徑對(duì)于陽(yáng)極氧化膜的耐蝕性和氧化膜的孔隙率一直有說(shuō)不清道不明的關(guān)系。ImanMohammadi等通過(guò)對(duì)AA1050鋁合金經(jīng)過(guò)脈沖陽(yáng)極氧化工藝處理后的氧化膜孔隙率分析后得出,孔隙率是反映膜層發(fā)生腐蝕行為的重要指標(biāo)[27]。(2)氧化膜的光性能我們發(fā)現(xiàn)陽(yáng)極氧化膜涂層可以應(yīng)用于航天器熱控系統(tǒng),并且涂層的性能可以應(yīng)用于航天器外殼,涂層可以有效地降低太陽(yáng)光輻射對(duì)航天器主體的影響程度。(3)氧化膜的吸附性由陽(yáng)極氧化膜處理后的氧化膜表面的多孔特殊結(jié)構(gòu)具有良好的吸附性能, 為了達(dá)到一定的特殊功能,如永磁、吸濕或吸波等性能,張永光[29]等的研究表明:氧化膜可以采用熒光吸附法進(jìn)行附著分析,運(yùn)用氧化膜的吸附性以觀察氧化膜的形貌,通過(guò)這一方法我們發(fā)現(xiàn)鋁合金最外層的疏松結(jié)構(gòu)存在有許多大面積的孔洞,這些空洞的表面積極大
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋁鋰合金材料發(fā)展及綜合性能評(píng)述[J]. 李飄,姚衛(wèi)星. 航空工程進(jìn)展. 2019(01)
[2]先進(jìn)鋁鋰合金的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 楊富強(qiáng),熊慧,任柏峰,王祝堂,宋仁伯. 世界有色金屬. 2018(22)
[3]Cu,Li含量對(duì)新型超高強(qiáng)鋁鋰合金力學(xué)性能及微觀組織的影響[J]. 潘波,李睿,李勁風(fēng),陳永來(lái),張緒虎,鄭子樵. 材料研究與應(yīng)用. 2017(03)
[4]氧化工藝對(duì)2060-T8鋁鋰合金氧化膜微觀特性及粘結(jié)性能的影響[J]. 盧雪雪,謝蘭生,陳明和. 金屬熱處理. 2017(08)
[5]合金相對(duì)新型鋁鋰合金局部腐蝕行為的影響研究進(jìn)展[J]. 易雅楠,麻彥龍,羅肖肖,付歡歡,陳小麗,孟曉敏. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2017(04)
[6]陽(yáng)極氧化工藝對(duì)6061鋁合金草酸氧化膜耐磨耐蝕性的影響[J]. 劉莉,張?chǎng)H,熊輝輝,寧淑紅,胡琪,董立新,陳輝. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(11)
[7]鋁鋰合金晶間腐蝕敏感性與時(shí)效階段的相關(guān)性[J]. 蔡超,李勁風(fēng),王恒,方娜,許龍. 稀有金屬材料與工程. 2015(10)
[8]顯微組織的非均勻性對(duì)AA2099-T8鋁鋰合金局部腐蝕的影響[J]. 麻彥龍,孟曉敏,黃偉九,張小彬. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]2099鋁鋰合金晶間腐蝕行為與時(shí)效制度的相關(guān)性[J]. 許龍,姚希,李勁風(fēng),蔡超. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2014(05)
[10]航空用Al-Li合金陽(yáng)極氧化對(duì)粘接性能的影響[J]. 劉昌發(fā),黃明輝,孫振起. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(12)
博士論文
[1]合金元素鋰對(duì)Al-Cu-Mg合金時(shí)效析出行為的影響[D]. 段石云.湖南大學(xué) 2017
[2]鋁、鎂合金表面氧化與粘接性能研究[D]. 張曉豐.北京化工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]2198鋁鋰合金陽(yáng)極氧化工藝研究[D]. 崔寶磊.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2018
[2]高性能鑄造鋁鋰合金研究[D]. 孫乙萌.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2018
[3]2A12鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化工藝及復(fù)合自潤(rùn)滑膜的研究[D]. 王曼.江蘇大學(xué) 2016
[4]熱處理和預(yù)變形對(duì)AA2099鋁鋰合金局部腐蝕行為的影響研究[D]. 孟曉敏.重慶理工大學(xué) 2015
[5]2A12鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化工藝及性能研究[D]. 唐華.南昌航空大學(xué) 2011
[6]鋁和鋁合金常溫脈沖硬質(zhì)陽(yáng)極氧化工藝研究[D]. 莫偉言.青島科技大學(xué) 2010
[7]Al-Li合金的耐蝕性能與陽(yáng)極氧化處理研究[D]. 沈光霽.天津大學(xué) 2010
[8]含鈧Al-Cu-Li-Zr合金腐蝕行為的研究[D]. 李運(yùn)春.中南大學(xué) 2008
[9]LY12鋁合金不同硫酸濃度的陽(yáng)極氧化膜結(jié)構(gòu)研究[D]. 劉曉旭.西華大學(xué) 2007
本文編號(hào):2952400
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)航空航天大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋁鋰合金在C919大飛機(jī)上的應(yīng)用
1.4.2 氧化膜結(jié)構(gòu)其實(shí)陽(yáng)極氧化膜的結(jié)構(gòu)在世界范圍內(nèi)眾說(shuō)紛紜,到目前為止最能為大家接受的是凱勒1953年提出的相對(duì)來(lái)說(shuō)將復(fù)雜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化的一種泛用性的多孔模型,如圖1.2所示,陽(yáng)極氧化膜的結(jié)構(gòu)是由阻擋層和多孔層這兩種完全不同形貌的結(jié)構(gòu)構(gòu)成,阻擋層這類結(jié)構(gòu)在氧化整個(gè)過(guò)程最開始時(shí)靠近基材生成,阻擋層這一結(jié)構(gòu)完全與基材相貼合在一起,隨著氧化的進(jìn)行,在阻擋層之后逐漸形成多孔層[22]。圖1.2 鋁陽(yáng)極氧化膜結(jié)構(gòu)GC Wood和O’sullivan通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究得出的結(jié)論與Keller的模型具有相同的結(jié)果,我們觀察整個(gè)陽(yáng)極氧化膜形成的過(guò)程,阻擋層開始緊貼著基材緩慢的致密生長(zhǎng),隨著氧化的發(fā)生,我們發(fā)現(xiàn)阻擋層表層會(huì)逐漸的出現(xiàn)許多參差不齊的細(xì)小微孔,這些細(xì)孔導(dǎo)致了金屬表面的電流密度分布忽高忽低,隨著反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行,陽(yáng)極氧化氧化膜厚度加厚的同時(shí)
沈陽(yáng)航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1.3 不同溶液體系溫度在不同氧化膜深度下的孔隙率及孔徑對(duì)于陽(yáng)極氧化膜的耐蝕性和氧化膜的孔隙率一直有說(shuō)不清道不明的關(guān)系。ImanMohammadi等通過(guò)對(duì)AA1050鋁合金經(jīng)過(guò)脈沖陽(yáng)極氧化工藝處理后的氧化膜孔隙率分析后得出,孔隙率是反映膜層發(fā)生腐蝕行為的重要指標(biāo)[27]。(2)氧化膜的光性能我們發(fā)現(xiàn)陽(yáng)極氧化膜涂層可以應(yīng)用于航天器熱控系統(tǒng),并且涂層的性能可以應(yīng)用于航天器外殼,涂層可以有效地降低太陽(yáng)光輻射對(duì)航天器主體的影響程度。(3)氧化膜的吸附性由陽(yáng)極氧化膜處理后的氧化膜表面的多孔特殊結(jié)構(gòu)具有良好的吸附性能, 為了達(dá)到一定的特殊功能,如永磁、吸濕或吸波等性能,張永光[29]等的研究表明:氧化膜可以采用熒光吸附法進(jìn)行附著分析,運(yùn)用氧化膜的吸附性以觀察氧化膜的形貌,通過(guò)這一方法我們發(fā)現(xiàn)鋁合金最外層的疏松結(jié)構(gòu)存在有許多大面積的孔洞,這些空洞的表面積極大
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]先進(jìn)鋁鋰合金的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 楊富強(qiáng),熊慧,任柏峰,王祝堂,宋仁伯. 世界有色金屬. 2018(22)
[3]Cu,Li含量對(duì)新型超高強(qiáng)鋁鋰合金力學(xué)性能及微觀組織的影響[J]. 潘波,李睿,李勁風(fēng),陳永來(lái),張緒虎,鄭子樵. 材料研究與應(yīng)用. 2017(03)
[4]氧化工藝對(duì)2060-T8鋁鋰合金氧化膜微觀特性及粘結(jié)性能的影響[J]. 盧雪雪,謝蘭生,陳明和. 金屬熱處理. 2017(08)
[5]合金相對(duì)新型鋁鋰合金局部腐蝕行為的影響研究進(jìn)展[J]. 易雅楠,麻彥龍,羅肖肖,付歡歡,陳小麗,孟曉敏. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2017(04)
[6]陽(yáng)極氧化工藝對(duì)6061鋁合金草酸氧化膜耐磨耐蝕性的影響[J]. 劉莉,張?chǎng)H,熊輝輝,寧淑紅,胡琪,董立新,陳輝. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(11)
[7]鋁鋰合金晶間腐蝕敏感性與時(shí)效階段的相關(guān)性[J]. 蔡超,李勁風(fēng),王恒,方娜,許龍. 稀有金屬材料與工程. 2015(10)
[8]顯微組織的非均勻性對(duì)AA2099-T8鋁鋰合金局部腐蝕的影響[J]. 麻彥龍,孟曉敏,黃偉九,張小彬. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]2099鋁鋰合金晶間腐蝕行為與時(shí)效制度的相關(guān)性[J]. 許龍,姚希,李勁風(fēng),蔡超. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2014(05)
[10]航空用Al-Li合金陽(yáng)極氧化對(duì)粘接性能的影響[J]. 劉昌發(fā),黃明輝,孫振起. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(12)
博士論文
[1]合金元素鋰對(duì)Al-Cu-Mg合金時(shí)效析出行為的影響[D]. 段石云.湖南大學(xué) 2017
[2]鋁、鎂合金表面氧化與粘接性能研究[D]. 張曉豐.北京化工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]2198鋁鋰合金陽(yáng)極氧化工藝研究[D]. 崔寶磊.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2018
[2]高性能鑄造鋁鋰合金研究[D]. 孫乙萌.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2018
[3]2A12鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化工藝及復(fù)合自潤(rùn)滑膜的研究[D]. 王曼.江蘇大學(xué) 2016
[4]熱處理和預(yù)變形對(duì)AA2099鋁鋰合金局部腐蝕行為的影響研究[D]. 孟曉敏.重慶理工大學(xué) 2015
[5]2A12鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化工藝及性能研究[D]. 唐華.南昌航空大學(xué) 2011
[6]鋁和鋁合金常溫脈沖硬質(zhì)陽(yáng)極氧化工藝研究[D]. 莫偉言.青島科技大學(xué) 2010
[7]Al-Li合金的耐蝕性能與陽(yáng)極氧化處理研究[D]. 沈光霽.天津大學(xué) 2010
[8]含鈧Al-Cu-Li-Zr合金腐蝕行為的研究[D]. 李運(yùn)春.中南大學(xué) 2008
[9]LY12鋁合金不同硫酸濃度的陽(yáng)極氧化膜結(jié)構(gòu)研究[D]. 劉曉旭.西華大學(xué) 2007
本文編號(hào):2952400
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