鋁、鎂合金密度低、比強度高,有良好的力學(xué)性能、良好的耐蝕性能和優(yōu)異的導(dǎo)電導(dǎo)熱等性能,通過陽極氧化和微弧氧化能夠在鋁、鎂合金表面制備高硬度、高耐蝕性的氧化膜,進一步提高鋁、鎂合金的力學(xué)和耐蝕性能,在工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。鋁、鎂合金的氧化膜具有微孔洞結(jié)構(gòu),前人的研究主要集中在如何改進氧化工藝來提高鋁、鎂合金氧化膜的性能,但關(guān)于氧化膜性能與孔洞微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系的研究報道很少,也缺少對孔洞結(jié)構(gòu)的定量表征方法,因此,深入探討氧化膜孔洞結(jié)構(gòu)和膜層組成與氧化膜性能的關(guān)系,在此基礎(chǔ)上對孔洞結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和調(diào)控以制備綜合性能更加優(yōu)異的氧化膜,具有重要的理論意義和實際價值。本文采用改變氧化液中的硫酸濃度和電流頻率、在電解液中添加納米氧化物與SiC粒子改性等方法,在鋁、鎂合金表面制備了孔洞結(jié)構(gòu)可調(diào)控的陽極氧化膜和微弧氧化膜,并研究了氧化膜性能與孔洞結(jié)構(gòu)和膜層組成之間的關(guān)系。在不同濃度的硫酸溶液中制備了鋁合金陽極氧化膜,結(jié)果表明,硫酸濃度可以影響氧化膜形貌和孔洞結(jié)構(gòu)。隨著硫酸濃度的增加,孔隙率增大、孔洞結(jié)構(gòu)的規(guī)整性降低。隨著孔隙率的增加,氧化膜的顯微硬度降低、粘接強度增大。硫酸濃度的變化導(dǎo)致孔洞參數(shù)的變化... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：160 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖３－５在１００?ｇ／ｌ硫酸溶液中以ｌ．ｏ?Ａ／ｄｍ２、６０?ｍｉｎ和在４００?ｇ／ｌ硫酸溶液中??以２．０?Ａ／ｄｍ２、６０?ｍｉｎ制備的鋁合金陽極膜的表面形貌??

ｇ?ｓｔｒｅｎｇｔｈ，?ｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓ?ａｎｄ?ｐｏｒｏｓｉｔｙ?ｏｆ?ａｎｏｄｉｃ?ｆｉｌｍｓ?ｏｂｔａｉｎｅｄ?ｕｎｄｅｒ?ｔｗｏ??ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｎｏｄｉｚｉｎｇ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ???氧化條件?孔隙率（％）?粘接強度（ＭＰａ）?顯微硬度（ＨＶ）??１００ｇ／Ｌ?硫酸溶液，?３８．２?２０．３?３８２??１．０?Ａ／ｄｍ２，?６０?ｍｉｎ??４００ｇ／Ｌ?硫酸溶液，?３８．６?２３．７?３２５??２．０?Ａ／ｄｍ２，?６０?ｍｉｎ??圖３－６為在丨００、２００、３００、４００?ｇ／丨硫酸溶液中制備的鋁合金陽極氧化試樣??的載荷－位移曲線。氧化膜受到硬度儀壓頭沿膜層橫截面方向的壓力。隨著孔壁??面積的增大，鋁合金陽極氧化膜的塑性變形能力降低，這是由于這四種氧化膜的??孔洞結(jié)構(gòu)不同而造成的。可見，孔壁面積越大，孔壁越厚，氧化膜中的缺陷越少，??能夠承受硬度儀壓頭更大的壓力，導(dǎo)致氧化膜的塑性變形越困難，從而降低了鋁??合金陽極氧化膜的塑性變形能力［２７，５４，１４８］。??７００．???．１?１００?ｇ／Ｌ?Ｈ，Ｓ〇４?（ｐｏｒｏｓｉｔｙ＝２４．３％）??６〇〇?＿?２???２００?ｇ／Ｌ?Ｈ，Ｓ〇４?（ｐｏｒｏｓｉｔｙ＝２８．２％）??？?３?３００?ｇ／Ｌ?Ｈ，Ｓ〇４?（ｐｏｒｏｓｉｔｙ＝３２．４％）??４?４００ｇ／Ｌ?Ｈ，ＳＯ．?（ｐｏｒｏｓｉｔｙ＝３８．６％）?１２?３?４??謂??－０．５?０．０?０．５?１．０?１．５?２．０?２．５?３．０??ｈ?（嘩）??圖３－６在１００、２００、３００、４００?ｇ／１硫酸溶液中制備的鋁合金陽極氧化試樣的載荷－位移?

１?１００?ｇ／Ｌ?ｓｕｌｆｕｒｉｃ?ａｃｉｄ??２?２００?ｇ／Ｌ?ｓｕｌｆｕｒｉｃ?ａｃｉｄ?．??３?３００?ｇ／Ｌ?ｓｕｌｆｕｒｉｃ?ａｃｉｄ?０??４?４００?ｇ／Ｌ?ｓｕｌｆｕｒｉｃ?ａｃｉｄ??？一Ａ１?ｍａｔｒｉｘ?▲?＾??？?４?Ｉ?Ｉ?Ｉ?？??Ｉ?３＿＿＿丄—Ｌｌ＿??２?Ｉ?１?．??ｉ?．?ｉ?．?ｉ?．?ｉ?．?ｉ?．??０?２０?４０?６０?８０?１００??２Ｔｈｅｔａ?（ｄｅｇｒｅｅ）??圖３－９在〗００、２００、３００、４００?ｇ／１硫酸溶液中制備的鋁合金陽極氧化膜的Ｘ射線衍射??譜圖??Ｆｉｇ．?３－９?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?ａｎｏｄｉｃ?ｆｉｌｍｓ?ｏｎ?ａｌｕｍｉｎｕｍ?ａｌｌｏｙ?ｏｂｔａｉｎｅｄ?ｉｎ?１００，?２００，?３００，４００?ｇ／Ｌ??ｓｕｌｆｕｒｉｃ?ａｃｉｄ?ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ??表３－２為鋁合金陽極氧化膜的ＥＤＳ測試結(jié)果。氧化膜所包含的元素為０、??Ａ１和Ｓ，其中，Ａ１和０是Ａ１２０３中的主要元素，與ＸＲＤ結(jié)果一致。Ｓ元素來源??于硫酸，且氧化膜中Ｓ的相對含量隨著硫酸濃度的增加而增大。酸濃度、氧離子??濃度和電流密度共同決定氧化膜的生長速度。硫酸濃度越高，氧化膜的生長越快，??陽極氧化反應(yīng)越強烈。鋁合金陽極氧化膜的孔洞形成是由于多孔層下面的阻擋層??區(qū)域內(nèi)的材料向膜胞孔壁區(qū)域的遷移，這種遷移是由氧化膜的生長應(yīng)力和場致塑??性引起的，從而導(dǎo)致多孔陽極氧化膜的厚度逐漸增大Ｉ５５，１＃。由于在不同的硫酸??溶液中制備的氧化膜的相結(jié)構(gòu)是相同的，因此，表３－２的測試結(jié)果表明，硫酸濃??度對氧化膜的

【參考文獻】：
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