磷酸鹽和硅酸鹽電解液中微弧氧化膜生長(zhǎng)及腐蝕行為研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-14 08:53
本文以AA1060純鋁作為基體材料,用自制的WH-1A型微弧氧化電源控制裝置在堿性六偏磷酸鈉和硅酸鈉電解液中對(duì)其進(jìn)行微弧氧化處理,研究了純鋁基微弧氧化膜層的組織結(jié)構(gòu)演變過(guò)程,物相元素組成以及微弧氧化膜層在3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蝕行為;利用“兩步法”研究了微弧氧化膜的生長(zhǎng)行為以及其對(duì)膜層耐蝕性的影響。研究表明,在恒流條件下,堿性六偏磷酸鈉電解液中,隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),鋁基微弧氧化膜生長(zhǎng)速度逐漸轉(zhuǎn)慢,同時(shí)膜層表面微缺陷增多,耐蝕性下降。電化學(xué)剝離膜層分析表明,膜層/基體界面處存在一層約為1μm的致密層,且該致密層厚度在處理過(guò)程中幾乎不發(fā)生變化,但致密性略有下降。膜層電化學(xué)測(cè)試表明,該膜層內(nèi)層致密層對(duì)膜層耐蝕性的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)大于其外層多孔層。表面元素分析和開(kāi)路電位測(cè)試表明,膜層表面Al/O比隨著處理時(shí)間延長(zhǎng)逐漸升高,膜層的開(kāi)路電位逐漸降低。浸泡實(shí)驗(yàn)表明微弧氧化膜層的腐蝕過(guò)程包括腐蝕產(chǎn)物的生成-遷移-溶解-再生成過(guò)程。膜層的溶解與膜層中非晶相和腐蝕液的反應(yīng)有關(guān)。“兩步法”實(shí)驗(yàn)表明,硅酸根離子可以通過(guò)與膜層中γ-Al2O3反應(yīng)而快速進(jìn)入膜層。六偏...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 鋁及其合金材料概述
1.1.1 鋁及其合金材料的應(yīng)用
1.1.2 鋁及其合金材料的腐蝕
1.2 微弧氧化技術(shù)
1.2.1 微弧氧化技術(shù)的研究成果
1.2.2 微弧氧化的應(yīng)用
1.2.3 微弧氧化成膜機(jī)理
1.2.4 微弧氧化膜層的腐蝕過(guò)程
1.2.5 微弧氧化的影響因素
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和研究方法
2.1 基體材料及微弧氧化試樣制備
2.1.1 基體材料及電解液
2.1.2 試樣預(yù)處理及微弧氧化試樣制備
2.2 分析測(cè)試方法及設(shè)備
2.2.1 掃描電子顯微鏡及能譜儀分析
2.2.2 X射線衍射分析
2.2.3 火花形貌記錄
2.2.4 電化學(xué)分析
2.3 實(shí)驗(yàn)流程
2.4 本章小結(jié)
第3章 堿性六偏磷酸鈉電解液中微弧氧化膜層的生長(zhǎng)行為和耐蝕性研究
3.1 微弧氧化過(guò)程中電壓及電火花形貌隨時(shí)間的變化
3.2 微弧氧化試樣表面形貌
3.3 微弧氧化試樣磨斷面形貌
3.4 微弧氧化試樣剝離斷面形貌
3.5 微弧氧化試樣物相分析
3.6 微弧氧化試樣耐蝕行為分析
3.6.1 極化曲線
3.6.2 電化學(xué)阻抗譜
3.6.3 開(kāi)路電位
3.7 本章小結(jié)
第4章 NaCl溶液中微弧氧化膜層的腐蝕過(guò)程研究
4.1 腐蝕液浸泡后表面及內(nèi)表面形貌的變化
4.2 腐蝕液浸泡后剝離斷面形貌變化
4.3 腐蝕液浸泡后物相變化
4.4 腐蝕液浸泡后耐蝕性變化
4.5 腐蝕機(jī)理
第5章 “兩步法”制備微弧氧化膜層生長(zhǎng)過(guò)程及耐蝕性的研究
5.1 引言
5.2 微觀結(jié)構(gòu)及元素組成
5.2.1 表面形貌、元素組成及分布
5.2.2 磨斷面、剝離斷面和內(nèi)表面形貌及元素分布
5.3 物相組成
5.4 電化學(xué)特性檢測(cè)
5.4.1 極化曲線
5.4.2 電化學(xué)阻抗譜
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]影響鋁微弧氧化陶瓷層電絕緣性的工藝因素探討[J]. 沈德久,廖波,王玉林,楊萬(wàn)和. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2002(04)
[2]微弧氧化減摩陶瓷層的生成及其影響因素[J]. 高殿奎,姜桂榮,王玉林. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2001(S2)
[3]鋁合金微弧氧化陶瓷層形成因素的分析[J]. 蔣永鋒,李均明,蔣百靈,符長(zhǎng)璞. 表面技術(shù). 2001(02)
[4]鋁合金微弧氧化陶瓷層組織結(jié)構(gòu)與性能的研究[J]. 蔣百靈,白力靜,蔣永鋒. 中國(guó)機(jī)械工程. 2001(03)
[5]有色金屬表面微弧氧化技術(shù)評(píng)述[J]. 薛文斌,鄧志威,來(lái)永春,陳如意,張通和. 金屬熱處理. 2000(01)
碩士論文
[1]純鋁微弧氧化涂層生長(zhǎng)機(jī)理及耐蝕性研究[D]. 劉晨.燕山大學(xué) 2015
本文編號(hào):3185363
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 鋁及其合金材料概述
1.1.1 鋁及其合金材料的應(yīng)用
1.1.2 鋁及其合金材料的腐蝕
1.2 微弧氧化技術(shù)
1.2.1 微弧氧化技術(shù)的研究成果
1.2.2 微弧氧化的應(yīng)用
1.2.3 微弧氧化成膜機(jī)理
1.2.4 微弧氧化膜層的腐蝕過(guò)程
1.2.5 微弧氧化的影響因素
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和研究方法
2.1 基體材料及微弧氧化試樣制備
2.1.1 基體材料及電解液
2.1.2 試樣預(yù)處理及微弧氧化試樣制備
2.2 分析測(cè)試方法及設(shè)備
2.2.1 掃描電子顯微鏡及能譜儀分析
2.2.2 X射線衍射分析
2.2.3 火花形貌記錄
2.2.4 電化學(xué)分析
2.3 實(shí)驗(yàn)流程
2.4 本章小結(jié)
第3章 堿性六偏磷酸鈉電解液中微弧氧化膜層的生長(zhǎng)行為和耐蝕性研究
3.1 微弧氧化過(guò)程中電壓及電火花形貌隨時(shí)間的變化
3.2 微弧氧化試樣表面形貌
3.3 微弧氧化試樣磨斷面形貌
3.4 微弧氧化試樣剝離斷面形貌
3.5 微弧氧化試樣物相分析
3.6 微弧氧化試樣耐蝕行為分析
3.6.1 極化曲線
3.6.2 電化學(xué)阻抗譜
3.6.3 開(kāi)路電位
3.7 本章小結(jié)
第4章 NaCl溶液中微弧氧化膜層的腐蝕過(guò)程研究
4.1 腐蝕液浸泡后表面及內(nèi)表面形貌的變化
4.2 腐蝕液浸泡后剝離斷面形貌變化
4.3 腐蝕液浸泡后物相變化
4.4 腐蝕液浸泡后耐蝕性變化
4.5 腐蝕機(jī)理
第5章 “兩步法”制備微弧氧化膜層生長(zhǎng)過(guò)程及耐蝕性的研究
5.1 引言
5.2 微觀結(jié)構(gòu)及元素組成
5.2.1 表面形貌、元素組成及分布
5.2.2 磨斷面、剝離斷面和內(nèi)表面形貌及元素分布
5.3 物相組成
5.4 電化學(xué)特性檢測(cè)
5.4.1 極化曲線
5.4.2 電化學(xué)阻抗譜
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]影響鋁微弧氧化陶瓷層電絕緣性的工藝因素探討[J]. 沈德久,廖波,王玉林,楊萬(wàn)和. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2002(04)
[2]微弧氧化減摩陶瓷層的生成及其影響因素[J]. 高殿奎,姜桂榮,王玉林. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2001(S2)
[3]鋁合金微弧氧化陶瓷層形成因素的分析[J]. 蔣永鋒,李均明,蔣百靈,符長(zhǎng)璞. 表面技術(shù). 2001(02)
[4]鋁合金微弧氧化陶瓷層組織結(jié)構(gòu)與性能的研究[J]. 蔣百靈,白力靜,蔣永鋒. 中國(guó)機(jī)械工程. 2001(03)
[5]有色金屬表面微弧氧化技術(shù)評(píng)述[J]. 薛文斌,鄧志威,來(lái)永春,陳如意,張通和. 金屬熱處理. 2000(01)
碩士論文
[1]純鋁微弧氧化涂層生長(zhǎng)機(jī)理及耐蝕性研究[D]. 劉晨.燕山大學(xué) 2015
本文編號(hào):3185363
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