6061鋁合金微弧氧化成膜機(jī)理及其耐蝕性的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-05 21:11
本文以6061鋁合金為基體材料,利用自制的設(shè)備對試樣進(jìn)行微弧氧化表面處理,并利用自主研發(fā)的電化學(xué)方法將微弧氧化陶瓷層從基體中剝離。研究內(nèi)容包括:以時(shí)間為變量,6061鋁合金在硅酸鹽電解液中的成膜機(jī)理、組成物相、物相轉(zhuǎn)變、物相分布、耐蝕性及其腐蝕過程。研究結(jié)果表明:6061鋁合金微弧氧化陶瓷層試樣外表面分布著放電孔洞及裂紋,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,這些孔洞和裂紋會(huì)變得更加明顯,硅元素含量增加。陶瓷層內(nèi)表面有凸起形貌,這種凸起是由直徑0.7-0.8μm的小球構(gòu)成,其體積隨時(shí)間的延長變大。陶瓷層與基體界面元素組成含量相對穩(wěn)定,隨時(shí)間增長無明顯變化。陶瓷層主要由γ-Al2O3、α-Al2O3、莫來石以及非晶相構(gòu)成。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,非晶相和γ-Al2O3含量會(huì)減少,而α-Al2O3和莫來石的含量會(huì)增加。非晶態(tài)主要分布在后期試樣的外表面。陶瓷層靠近基體界面處有一厚度約為1μm的薄層,其厚度在不同試樣中保持不變。這一小薄層上面,陶瓷層...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 鋁及鋁合金的特點(diǎn)
1.2 鋁合金的表面處理技術(shù)
1.2.1 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜
1.2.2 無機(jī)涂層和有機(jī)涂料
1.2.3 陽極氧化
1.2.4 電鍍和化學(xué)鍍
1.3 微弧氧化
1.3.1 微弧氧化簡介
1.3.2 微弧氧化技術(shù)的發(fā)展歷史
1.3.3 微弧氧化的基本原理
1.4 微弧氧化過程的影響因素
1.4.1 電參數(shù)的影響
1.4.2 電解液成分的影響
1.4.3 基體材料的影響
1.5 本人的主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和研究方法
2.1 試樣和試樣的預(yù)處理
2.1.1 試樣和電解液
2.1.2 試樣制備和預(yù)處理
2.1.3 掃描電鏡試樣的制備
2.2 微弧氧化設(shè)備和剝離技術(shù)
2.2.1 打孔設(shè)備
2.2.2 微弧氧化實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2.3 剝離技術(shù)
2.2.4 金相拋光機(jī)
2.2.5 超聲波裝置
2.3 表征測試技術(shù)
2.3.1 電壓/電流時(shí)間曲線的采集
2.3.2 放電火花形貌的采集
2.3.3 陶瓷層厚度測量
2.3.4 表面形貌觀察和元素組成檢測
2.3.5 物相鑒定
2.3.6 差示掃描量熱儀(DSC)分析
2.3.7 電化學(xué)檢測
2.4 本章小結(jié)
第3章 6061 鋁合金微弧氧化陶瓷層成膜機(jī)理
3.1 微弧氧化電壓-時(shí)間、厚度-時(shí)間曲線以及放電火花形貌
3.1.1 電壓時(shí)間曲線
3.2 微弧氧化陶瓷層內(nèi)外表面形貌以及元素組成
3.3 磨端面形貌以及元素線分布、面分布規(guī)律
3.3.1 元素面分布規(guī)律
3.3.2 元素線分布規(guī)律
3.4 微弧氧化陶瓷層的物相組成、含量及變化規(guī)律
3.4.1 微弧氧化陶瓷層的物相組成
3.4.2 微弧氧化陶瓷層中非晶相研究
3.5 本章小結(jié)
第4章 6061 鋁合金微弧氧化陶瓷層耐蝕性研究
4.1 微弧氧化陶瓷層掰斷面形貌
4.2 微弧氧化陶瓷層耐蝕性檢測
4.3 微弧氧化陶瓷層電化學(xué)阻抗譜
4.4 微弧氧化陶瓷層腐蝕后形貌
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非晶態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)和特性[J]. 汪衛(wèi)華. 物理學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
[2]鎂合金的腐蝕及其表面轉(zhuǎn)化膜技術(shù)[J]. 王峰,宣天鵬,孟棟. 電鍍與精飾. 2012(08)
[3]鋁和鋁合金的特點(diǎn)及鋁合金的強(qiáng)化[J]. 劉延輝,李寶成. 黑龍江科技信息. 2007(04)
[4]鋁合金微弧氧化熱力學(xué)機(jī)理及影響因素的分析[J]. 賀永勝,趙志龍,劉一洋,劉林. 電鍍與環(huán)保. 2005(06)
[5]X射線衍射物相定量分析[J]. 吳建鵬,楊長安,賀海燕. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[6]汽車工業(yè)中的鋁合金[J]. 張屹林,閆汝輝,朱利民. 山東內(nèi)燃機(jī). 2004(03)
[7]鋁及鋁合金的陽極氧化研究綜述[J]. 崔昌軍,彭喬. 全面腐蝕控制. 2002(06)
[8]影響鋁微弧氧化陶瓷層電絕緣性的工藝因素探討[J]. 沈德久,廖波,王玉林,楊萬和. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2002(04)
[9]鋁的微弧氧化機(jī)理與膜層結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系[J]. 李淑華,程金生,尹玉軍,楊潤澤,辛文彤. 機(jī)械工程材料. 2001(11)
[10]鋁合金微弧氧化陶瓷層組織結(jié)構(gòu)與性能的研究[J]. 蔣百靈,白力靜,蔣永鋒. 中國機(jī)械工程. 2001(03)
博士論文
[1]新型鋁合金的腐蝕行為及表面改性的影響[D]. 葉作彥.西北工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3170591
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 鋁及鋁合金的特點(diǎn)
1.2 鋁合金的表面處理技術(shù)
1.2.1 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜
1.2.2 無機(jī)涂層和有機(jī)涂料
1.2.3 陽極氧化
1.2.4 電鍍和化學(xué)鍍
1.3 微弧氧化
1.3.1 微弧氧化簡介
1.3.2 微弧氧化技術(shù)的發(fā)展歷史
1.3.3 微弧氧化的基本原理
1.4 微弧氧化過程的影響因素
1.4.1 電參數(shù)的影響
1.4.2 電解液成分的影響
1.4.3 基體材料的影響
1.5 本人的主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和研究方法
2.1 試樣和試樣的預(yù)處理
2.1.1 試樣和電解液
2.1.2 試樣制備和預(yù)處理
2.1.3 掃描電鏡試樣的制備
2.2 微弧氧化設(shè)備和剝離技術(shù)
2.2.1 打孔設(shè)備
2.2.2 微弧氧化實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2.3 剝離技術(shù)
2.2.4 金相拋光機(jī)
2.2.5 超聲波裝置
2.3 表征測試技術(shù)
2.3.1 電壓/電流時(shí)間曲線的采集
2.3.2 放電火花形貌的采集
2.3.3 陶瓷層厚度測量
2.3.4 表面形貌觀察和元素組成檢測
2.3.5 物相鑒定
2.3.6 差示掃描量熱儀(DSC)分析
2.3.7 電化學(xué)檢測
2.4 本章小結(jié)
第3章 6061 鋁合金微弧氧化陶瓷層成膜機(jī)理
3.1 微弧氧化電壓-時(shí)間、厚度-時(shí)間曲線以及放電火花形貌
3.1.1 電壓時(shí)間曲線
3.2 微弧氧化陶瓷層內(nèi)外表面形貌以及元素組成
3.3 磨端面形貌以及元素線分布、面分布規(guī)律
3.3.1 元素面分布規(guī)律
3.3.2 元素線分布規(guī)律
3.4 微弧氧化陶瓷層的物相組成、含量及變化規(guī)律
3.4.1 微弧氧化陶瓷層的物相組成
3.4.2 微弧氧化陶瓷層中非晶相研究
3.5 本章小結(jié)
第4章 6061 鋁合金微弧氧化陶瓷層耐蝕性研究
4.1 微弧氧化陶瓷層掰斷面形貌
4.2 微弧氧化陶瓷層耐蝕性檢測
4.3 微弧氧化陶瓷層電化學(xué)阻抗譜
4.4 微弧氧化陶瓷層腐蝕后形貌
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非晶態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)和特性[J]. 汪衛(wèi)華. 物理學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
[2]鎂合金的腐蝕及其表面轉(zhuǎn)化膜技術(shù)[J]. 王峰,宣天鵬,孟棟. 電鍍與精飾. 2012(08)
[3]鋁和鋁合金的特點(diǎn)及鋁合金的強(qiáng)化[J]. 劉延輝,李寶成. 黑龍江科技信息. 2007(04)
[4]鋁合金微弧氧化熱力學(xué)機(jī)理及影響因素的分析[J]. 賀永勝,趙志龍,劉一洋,劉林. 電鍍與環(huán)保. 2005(06)
[5]X射線衍射物相定量分析[J]. 吳建鵬,楊長安,賀海燕. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[6]汽車工業(yè)中的鋁合金[J]. 張屹林,閆汝輝,朱利民. 山東內(nèi)燃機(jī). 2004(03)
[7]鋁及鋁合金的陽極氧化研究綜述[J]. 崔昌軍,彭喬. 全面腐蝕控制. 2002(06)
[8]影響鋁微弧氧化陶瓷層電絕緣性的工藝因素探討[J]. 沈德久,廖波,王玉林,楊萬和. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2002(04)
[9]鋁的微弧氧化機(jī)理與膜層結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系[J]. 李淑華,程金生,尹玉軍,楊潤澤,辛文彤. 機(jī)械工程材料. 2001(11)
[10]鋁合金微弧氧化陶瓷層組織結(jié)構(gòu)與性能的研究[J]. 蔣百靈,白力靜,蔣永鋒. 中國機(jī)械工程. 2001(03)
博士論文
[1]新型鋁合金的腐蝕行為及表面改性的影響[D]. 葉作彥.西北工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3170591
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