在150 g/L H₂SO₄溶液中對3種Al–Mn–Mg–Si系鑄造鋁合金（Al–1.9Mn–0.18Mg–0.1Si、Al–1.9Mn–0.36Mg–0.2Si和Al–1.9Mn–0.54Mg–0.3Si）進行陽極氧化,通過涂層測厚儀、掃描電鏡、極化曲線測量技術及耐點滴腐蝕試驗分析了所得陽極氧化膜的性能,并考察了Mg、Si含量對Al–Mn–Mg–Si合金陽極氧化性能的影響。與日本三菱公司制造的DM6合金及傳統(tǒng)ADC12鑄造鋁合金相比,Al–Mn–Mg–Si鑄造合金的可陽極氧化性更優(yōu),工業(yè)應用前景廣闊。 

【文章來源】：電鍍與涂飾. 2020年14期 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

陽極氧化裝置

從圖2可見，在陽極氧化的初始階段，對于3組不同Mg、Si添加量的Al–Mn–Mg–Si合金而言，其陽極氧化電壓在極短時間內(nèi)(10 s左右)就升至最大值。隨著陽極氧化繼續(xù)進行，其電壓有較為明顯的下降，該階段持續(xù)時間較短(約40 s)，電壓降至最低值后又開始逐漸增大，在150 s左右增大到一定值，并基本維持穩(wěn)定，直到反應停止。此外，隨著合金中Mg、Si含量增多，其對應的陽極氧化電壓有所下降，其變化幅度在0.5 V之內(nèi)。而DM6鋁合金的陽極氧化電壓在初始階段瞬間增至9 V左右，隨后電壓逐漸增大，約在200 s時達到最大，并基本維持穩(wěn)定至反應結束。對于ADC12鋁合金而言，反應初始階段的陽極氧化電壓同樣存在瞬間增大現(xiàn)象，而在該階段結束后，其陽極氧化電壓隨著反應時間延長不斷增大，直至反應即將終止才出現(xiàn)一段較為穩(wěn)定的電壓。恒流陽極氧化過程中的電壓-時間曲線反映了陽極氧化膜的生長特點。對于Al–Mn–Mg–Si合金而言，Mg、Si總添加量不同對電壓-時間曲線的影響較小，其總體趨勢一致。在反應的初始階段(0～10 s)，鋁合金試樣的表層會形成致密的氧化層。因為生成的Al2O3膜為陶瓷層，不導電，所以膜層電阻急劇增大。在反應電流一定的情況下，電阻增大，使得陽極氧化電壓在極短時間內(nèi)急劇升高。在電壓達到最大后，隨著時間延長，電壓開始下降，這表明在初始階段生成的致密氧化層開始被硫酸電解液溶解，從而出現(xiàn)多孔結構，使膜層電阻降低。隨后由于膜層繼續(xù)生長，電壓有一定程度的回升，最終達到穩(wěn)定狀態(tài)。在該階段膜層的生長和溶解達到平衡，致密的氧化層不斷生成，同時又不斷地被溶解，使得孔洞不斷加深，多孔層厚度增加，直至反應結束。

從圖3可見，Mg、Si添加量對Al–Mn–Mg–Si合金表面光澤影響不大，其氧化膜色澤均較為白亮，不會對后續(xù)的著色處理造成明顯影響。而DM6合金陽極氧化膜的光澤相對于Al–Mn–Mg–Si合金陽極氧化膜有所下降，并且膜層上存在一些肉眼可見的微小孔洞。ADC12鋁合金陽極氧化膜則呈灰暗色，且顏色不均勻，基本難以通過著色處理來獲得色澤豐富的外觀。從圖4可見，在Al–Mn–Mg–Si合金的陽極氧化膜層表面存在一些缺陷，推測其為鑄造缺陷或第二相粒子留下的腐蝕坑。隨著合金中Mg、Si含量增加，其陽極氧化膜表面狀態(tài)變化不大。這是因為雖然合金中生成的Al–Mn–Si金屬間化合物隨Mg、Si含量也增多，但其尺寸較小，分布較為稀疏，所以對陽極氧化膜表面形貌的影響較小。DM6合金表面的陽極氧化膜存在微小的孔洞缺陷，品質(zhì)與Al–Mn–Mg–Si合金的相比有所下降。而由于ADC12鋁合金組織中存在大量粗大的第二相，不同部位的化學反應活性差異明顯，導致不同區(qū)域的膜層生長狀況不一致，因此其表面陽極氧化膜較為粗糙，孔洞和裂縫較明顯。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2931299