發(fā)布時間：2017-09-01 20:07

  本文關(guān)鍵詞：環(huán)保型鋁合金寬溫氧化工藝研究

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【摘要】：本文對鋁合金寬溫陽極氧化新工藝進行了研究,該工藝以1016鋁合金為基材,對其寬溫氧化膜進行一系列的性能測試,目的是在獲得合格陽極氧化膜的前提下,提高鋁合金陽極氧化溫度,即在較寬的溫度范圍內(nèi)進行陽極氧化。在硫酸電解液中加入檸檬酸和酒石酸后,這兩種添加劑在鋁合金陽極氧化的過程中吸附在陽極表面,形成了一層薄吸附膜,阻礙了電解液對氧化膜的溶解,因而提高了陽極氧化工作溫度。20℃時,在一定濃度范圍內(nèi)隨著添加劑濃度的升高,氧化膜的生長速度不斷增加。從電化學(xué)測試結(jié)果也可看出,隨著添加劑濃度升高自腐蝕電位正移,自腐蝕電流密度也降低,膜層電阻也逐漸增大,使得腐蝕反應(yīng)速率降低,耐蝕性也更好。然而隨著溫度的上升,加入添加劑的氧化膜也開始起粉,但加入較高濃度添加劑后,起粉情況有所改善。在溫度上升到45℃時,繼續(xù)添加添加劑也會出現(xiàn)起粉現(xiàn)象。所以本論文得出的最佳的工藝配方:100 g/L H2SO4+50 g/L檸檬酸+50 g/L酒石酸。本研究工藝中,采用傳統(tǒng)寬溫氧化工藝和硫酸工藝作為參照研究。在20℃時,新工藝、傳統(tǒng)寬溫氧化工藝和硫酸工藝所獲得的氧化膜摩擦系數(shù)分別為0.2、0.3和0.45;極化曲線中自腐蝕電位分別為-0.6307 V、-0.6593 V、-0.9678 V,自腐蝕電流密度分別是1.545、1.914、23.38 nA·cm-2,交流阻抗中氧化膜阻擋層擬合阻值分別為838.4 KΩ·cm~2、430.6 KΩ·cm~2、11.48 KΩ·cm~2;磷鉻酸失重測試結(jié)果分別是2.16 mg/dm~2、3.24 mg/dm~2、3.52 mg/dm~2。由此表明,與傳統(tǒng)寬溫氧化工藝和硫酸工藝相比,本工藝所獲得的氧化膜耐磨性更好、耐蝕性更優(yōu)越。本工藝用檸檬酸取代了有毒的草酸,因而可以改善生產(chǎn)操作環(huán)境,更為環(huán)保。分別采用NaNO_2、沸水、K_2ZrF_6、HX對本工藝寬溫氧化膜進行封孔處理,隨后進行塔菲爾極化曲線、交流阻抗譜及磷鉻酸失重法測試。未封孔及NaNO_2、沸水、K_2ZrF_6、HX封孔后的寬溫氧化膜自腐蝕電位分別為-0.9226 V、-0.8598 V、-0.774V、-0.6598 V和-0.628 V,自腐蝕電流密度分別是79.8、37.52、11.59、8.328和1.796nA·cm-2,交流阻抗中氧化膜阻擋層擬合阻值分別為9.62 KΩ·cm~2、49.2 KΩ·cm~2、120.4 KΩ·cm~2、399.7 KΩ·cm~2和747.5 KΩ·cm~2,磷鉻酸失重測試結(jié)果分別為252.4mg/dm~2、234.8 mg/dm~2、43.6 mg/dm~2、31.6 mg/dm~2和16.8 mg/dm~2。結(jié)果表明封孔之后膜層的耐蝕性較未封孔膜層有顯著提升,其中HX封孔劑效果最好。
【關(guān)鍵詞】：寬溫陽極氧化 鋁合金 檸檬酸 封孔 起粉
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 前言9
• 1.2 陽極氧化的概述及分類9-14
• 1.2.1 陽極氧化的概念10-11
• 1.2.2 陽極氧化的分類11-14
• 1.3 寬溫氧化現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 無機類14-15
• 1.3.2 有機類15
• 1.3.3 復(fù)合類15-16
• 1.4 封孔工藝16-19
• 1.4.1 沸水封孔17
• 1.4.2 高溫水蒸氣封孔17
• 1.4.3 鹽溶液封孔17-19
• 1.5 本課題的研究內(nèi)容及研究意義19-21
• 1.5.1 研究內(nèi)容19-20
• 1.5.2 研究意義20-21
• 第2章 實驗方法21-28
• 2.1 實驗材料、藥品及設(shè)備21-23
• 2.1.1 實驗材料21
• 2.1.2 實驗設(shè)備21
• 2.1.3 實驗所用藥品及設(shè)備儀器21-23
• 2.2 實驗流程23-25
• 2.2.1 化學(xué)除油23-24
• 2.2.2 堿蝕24
• 2.2.3 出光24-25
• 2.2.4 寬溫陽極氧化25
• 2.3 性能測試25-26
• 2.4 磷鉻酸測試26
• 2.5 電化學(xué)測試26-28
• 第3章寬溫陽極氧化工藝參數(shù)的確定28-39
• 3.1 前言28
• 3.2 實驗結(jié)果與討論28-37
• 3.2.1 檸檬酸對氧化膜的影響28-33
• 3.2.2 酒石酸對氧化膜的影響33-37
• 3.3 復(fù)合電解液的配方37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 鋁合金寬溫陽極氧化膜性能研究39-58
• 4.1 前言39
• 4.2 鋁合金寬溫陽極氧化膜微觀形貌39-42
• 4.3 鋁合金寬溫陽極氧化膜耐磨性研究42-47
• 4.3.1 溫度對氧化膜耐磨性的影響42-45
• 4.3.2 新工藝和傳統(tǒng)工藝下氧化膜的耐磨性比較45-47
• 4.4 鋁合金寬溫陽極氧化膜耐蝕性研究47-56
• 4.4.1 塔菲爾極化曲線測試47-51
• 4.4.2 交流阻抗譜Nyquist曲線51-55
• 4.4.3 磷鉻酸失重測試55-56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 第5章 鋁合金寬溫氧化膜的封孔處理58-63
• 5.1 前言58
• 5.2 實驗結(jié)果58-62
• 5.2.1 Tafel極化曲線測試結(jié)果58-59
• 5.2.2 交流阻抗譜Nyquist曲線59-61
• 5.2.3 磷鉻酸失重測試結(jié)果61-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 第6章 結(jié)論63-65
• 參考文獻65-71
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文71-72
• 致謝72-73

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7 崔昌軍,彭喬;鋁及鋁合金的陽極氧化研究綜述[J];全面腐蝕控制;2002年06期

8 郭興伍,丁文江;鎂合金陽極氧化的研究與發(fā)展現(xiàn)狀[J];材料保護;2002年02期

9 熊勁松;陽極氧化掛具的設(shè)計與應(yīng)用[J];電鍍與涂飾;2004年03期

10 仇啟賢;;淺談幾例陽極氧化故障處理[J];電鍍與環(huán)保;2006年05期

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1 鄧振亞;李磊;;鋁合金陽極氧化著色質(zhì)量的改進[A];第五屆電子產(chǎn)品防護技術(shù)研討會論文集（續(xù)）[C];2006年

2 劉傳燁;董強;歐陽貴;鄒瑞海;;有機光導(dǎo)鼓陽極氧化生產(chǎn)工藝[A];第六屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

3 鄭瑞庭;;鋁及其合金鉻酸陽極氧化[A];天津市電鍍工程學(xué)會第九屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2002年

4 馮燦輝;韓光良;;鋁及其合金類陶瓷陽極氧化新工藝[A];2005'（貴陽）表面工程技術(shù)創(chuàng)新研討會論文集[C];2005年

5 李珍芳;;鑄鋁合金本色陽極氧化[A];第七屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議暨第二屆表面工程青年學(xué)術(shù)論壇論文集（二）[C];2008年

6 劉傳燁;董強;歐陽貴;鄒瑞海;;有機光導(dǎo)鼓陽極氧化生產(chǎn)工藝[A];第六屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議暨首屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2006年

7 錢建剛;李荻;郭寶蘭;;氫氧化鈉濃度對鎂合金陽極化的影響[A];2004年腐蝕電化學(xué)及測試方法學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2004年

8 趙占西;趙建華;馬駿;;鋁合金陽極氧化n-SiC復(fù)合膜的制備及性能試驗[A];第九屆全國轉(zhuǎn)化膜及表面精飾學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

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1 羅松;鋼基表面微納多尺度結(jié)構(gòu)的制備、表征與潤濕特性研究及其在抗粘污涂層中的應(yīng)用[D];廣東工業(yè)大學(xué);2016年

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3 劉通;陽極氧化預(yù)處理鋁基體新型涂層的制備及其海洋防腐防污功能的研究[D];中國海洋大學(xué);2011年

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本文編號：774137