發(fā)布時間：2020-08-31 21:40

　　 本文通過運用自制的WH-1A型微弧氧化設(shè)備對鋁基試樣進行微弧氧化處理,并利用本組自主研發(fā)的電化學方法將膜層從試樣上剝離,以單獨研究微弧氧化膜層的性能與結(jié)構(gòu)。通過利用6061鋁合金內(nèi)不同金屬元素對氧的吸附能力不同,研究裂紋、孔洞的不同產(chǎn)生方式。并通過引入超聲波的方式,改變微弧氧化過程中膜層的生長狀態(tài),系統(tǒng)研究了外加超聲波對微弧氧化過程的影響。研究結(jié)果表明:預(yù)制高溫氧化膜的6061鋁合金試樣表面的預(yù)制氧化膜中Mg元素含量遠高于6061合金基體試樣�；诖�,可以將Mg元素作為區(qū)分微弧氧化過程中不同物相的示蹤元素。由此發(fā)現(xiàn),在不同微弧氧化時間的試樣表面的裂紋和孔洞周圍存在Mg元素含量不同的物相。由此可知裂紋和孔洞的產(chǎn)生方式不僅是在微弧放電過程中的膜層破損,還可能是由于微弧氧化過程中產(chǎn)生的高溫使得膜層中的不同物相熔融流動堆積在一起,形成組合縫和組合孔洞。為改善微弧氧化中后期放電不均勻的現(xiàn)象并提高膜層性能,在微弧氧化過程中引入超聲波。通過對比兩種條件下膜層表面和斷面的SEM和EDS分析研究發(fā)現(xiàn),超聲波具有均化放電分布點,細化放電通道,抑制陶瓷層的擊穿阻抗非均勻演變的作用。加入超聲波能提高相同時間下微弧氧化陶瓷層的表面平整度,減小相同微弧氧化時間下微弧氧化陶瓷層的擊穿孔洞及裂紋尺寸并相應(yīng)提高孔洞和裂紋的分布密度;通過相應(yīng)不同時間試樣的XRD對比分析發(fā)現(xiàn),加入超聲波能促進微弧氧化陶瓷層中的γ-Al_2O_3向α-Al_2O_3的物相轉(zhuǎn)變;通過相應(yīng)的電化學性能測試分析發(fā)現(xiàn),加入超聲波能提高微弧氧化陶瓷層的耐蝕性。
【學位單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG174.4
【部分圖文】：

而且在實驗過程中的高溫氧化爐內(nèi)要保持空氣流通�；⊙趸瘜嶒炘O(shè)備驗設(shè)備中的實驗使用本課題組自主研發(fā)的 WH-1A 型微弧氧化控制理，其裝置示意圖如 2-1 所示。其使用電源的電壓工作范V，電流的工作范圍大致在 0~50A 之間，50Hz 的固定輸出頻正負向脈沖電壓可在 1:5~5:1 之間調(diào)節(jié)。如圖 2-1 b 所示，包括高壓電源、電源控制器、不銹鋼槽、試樣、電解液、攪其中不銹鋼槽連接電源陰極，試樣通過鋁導(dǎo)線電源陽極，電導(dǎo)體，攪拌器和溫控系統(tǒng)共同控制溫度，實驗過程中電解液5℃以下。(

涂層方法手段(如用 NaOH 溶液浸泡試樣[64]，用溴水+HgCl2溶液浸泡試樣[66]等)剝離涂層的效果來溶液不環(huán)保，有的甚至有劇毒性�；诖�，離膜層的新方法，設(shè)備簡圖如 2-2 所示，具體同砂紙打磨試樣的一面，使膜層打磨完全而數(shù)為 3.5%的 NaCl 溶液 2L�？刂乒裾{(diào)到直流電模式，試樣連接電源正極 2-2 所示。剝離過程中不斷調(diào)整電壓以將電流浸入電解液，進行電化學剝離，每次浸入約全部溶解后再將試樣向電解液內(nèi)深入 1mm， 5 次，直至將基體剝離干凈。

X 射線衍射儀（D/MAX-RB）對所制得的微弧檢測，其工作電壓為 40kV，電流為 100mA，掃 0.02o，掃描范圍選用 10-80o，對得到的 XRD 圖。檢測學儀器為鄭州世瑞思公司生產(chǎn)的 RST5200F 系驗試樣的耐蝕性檢測儀器。測量所用的容器使測量溶液中的暴露面積為 1cm2。測試過程為標試樣、參比電極為飽和甘汞電極、鉑電極為輔圖 2-3 所示。過程中將質(zhì)量分數(shù)為 0.5%NaCl 溶

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本文編號：2809354