2024鋁合金電解著黑色工藝及膜層性能研究
本文選題:2024鋁合金 + 陽(yáng)極氧化 ; 參考:《沈陽(yáng)理工大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:鋁及其合金電解著色技術(shù)是鋁表面防護(hù)裝飾性處理的一種重要途徑。實(shí)驗(yàn)采用電解著色技術(shù),對(duì)2024鋁合金的表面進(jìn)行改性處理,制備出黑色氧化膜。通過(guò)對(duì)陽(yáng)極氧化、電解著色過(guò)程中電解液成分及電參數(shù)等條件的選擇與控制,使膜層達(dá)到了工業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。陽(yáng)極氧化選用硫酸為主電解液,通過(guò)正交試驗(yàn)的方法對(duì)硫酸濃度、氧化電壓、氧化時(shí)間進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,得到厚度適中、均勻光亮的氧化膜層。電解著色首先采用單因素法確定著色鹽,再通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化著色鹽用量,最后用單因素法對(duì)著色時(shí)間、著色電壓和封孔時(shí)間進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。以著色膜層的色澤、均勻性、光亮性及耐蝕性作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),得出的最佳著色工藝參數(shù)(主要)為:硫酸鎳濃度10g/L、鎢酸鈉濃度5 g/L、酒石酸濃度4 g/L,著色電壓4.5V,著色時(shí)間10 min。著色膜層呈石墨黑色,表面均勻光亮,膜層的耐蝕性好。通過(guò)對(duì)膜層進(jìn)行宏觀表面檢測(cè)和對(duì)耐候性、熱穩(wěn)定性、耐蝕性及耐磨性的探究,結(jié)果表明:氧化著色膜層呈石墨黑色,在室外放置60天未出現(xiàn)褪色、掉色現(xiàn)象,有一定的耐候性。在350℃的馬弗爐中試樣表面無(wú)明顯變化,熱穩(wěn)定性良好。通過(guò)在酸、堿、鹽中進(jìn)行失重腐蝕實(shí)驗(yàn),在3.5%的Na Cl中進(jìn)行極化曲線、交流阻抗圖譜的耐蝕性檢測(cè),測(cè)量結(jié)果的耐蝕性順序(由大到小)均為:電解著色試樣陽(yáng)極氧化試樣空白試樣,說(shuō)明電解著色試樣的耐蝕性較基體有很大程度上的改善。通過(guò)摩擦磨損實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明膜層的耐磨性較基體有明顯提高,磨損實(shí)驗(yàn)前后膜層顏色未發(fā)生變化,氧化著色試樣磨屑最少,膜層與基體結(jié)合性好。采用SEM、XRD、EDS、XPS等方法對(duì)陽(yáng)極氧化膜層和電解著色膜層的表面形貌、成分及物質(zhì)構(gòu)成做了比較和分析,并且結(jié)合分析結(jié)果對(duì)著色機(jī)理進(jìn)行了探究。本實(shí)驗(yàn)的著色工藝簡(jiǎn)單,著色電壓為4.5V,可重現(xiàn)性好,著色液穩(wěn)定且環(huán)境污染小。相比其他著色工藝著色膜層顏色更加純正,著色電壓更低,節(jié)約能源。
[Abstract]:Aluminum and its alloy electrolytic coloring technology is an important way to process aluminum surface protective decoration . The experiment adopts electrolytic coloring technology to modify the surface of 2024 aluminum alloy to prepare the black oxide film . The optimum coloring process parameters are as follows : nickel sulfate concentration 10g / L , sodium tungstate concentration 5 g / L , tartaric acid concentration 4 g / L , coloring voltage 4.5 V , coloring time 10 min . XRD , EDS , XPS and other methods were compared and analyzed on the surface appearance , composition and material composition of anodic oxide film layer and electrolytic coloring film layer . The coloring process of this experiment was simple , the coloring voltage was 4.5V , the reproducibility is good , the coloring liquid is stable and the environmental pollution is small . Compared with other coloring process , the color of colored film layer is more pure , the coloring voltage is lower , and the energy source is saved .
【學(xué)位授予單位】:沈陽(yáng)理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TG177
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1898323
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