本論文以AM60B鎂合金作為研究對象,采用配方均勻試驗(yàn)方案,在總濃度為40 g/L,由Na2Si O3、Na OH和KF所組成的硅酸鹽電解液中進(jìn)行微弧氧化,探究電解液成分與微弧氧化的宏觀質(zhì)量、膜層厚度、微觀組織及耐蝕性能之間的內(nèi)在規(guī)律,同時為優(yōu)化電解液配方提供新途徑。通過電解液成分與微弧氧化的可行性、成膜性之間的關(guān)系可得,Na OH對微弧氧化的可行性、膜層的成膜性影響較大,Na2Si O3和KF對其影響較小;電導(dǎo)率、p H值對微弧氧化的可行性、成膜性也具有一定程度的影響。結(jié)合直觀分析可知,當(dāng)Na OH濃度小于10 g/L,電導(dǎo)率不超過67.0 S/cm,p H值不大于12.92時,微弧氧化的可行性和膜層的成膜性都具有;當(dāng)Na OH濃度大于10 g/L,電導(dǎo)率超過67.0 S/cm,p H值大于12.92時,微弧氧化不存在可行性。通過電解液成分與膜層厚度的關(guān)系可得,電解液成分之間的交互作用對膜層的厚度影響較大,單因素對膜層厚度的影響較小;在不考慮交互作用的情況下,KF對膜層厚度影響較大,Na OH次之,Na2Si O3最小。同時,起弧電壓、電導(dǎo)率和p H值對膜層厚度都具有一定程度的影響,... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

（ａ）二元體系鎂合金相圖（ｂ）三元體系等溫截面相圖;（ｃ）鎂合金微觀組織圖[4]

基于配方均勻試驗(yàn)研究電解液對AM60B微弧氧化膜的影響2良好的鑄造性等各種優(yōu)良性能，而且被譽(yù)為21世紀(jì)綠色工程結(jié)構(gòu)材料[4,8]。圖1.1（ａ）二元體系鎂合金相圖（ｂ）三元體系等溫截面相圖;（ｃ）鎂合金微觀組織圖[4]Fig.1.1(a)Phasediagramofbinarysystemmagnesiumalloy;(b)Phasediagramofisothermalsectionofternarysystem;(c)Microstructurediagramofmagnesiumalloy[4]1.1.2鎂及鎂合金的腐蝕類型鎂及鎂合金的腐蝕主要是由純鎂中的雜質(zhì)及合金中各組成相的腐蝕反應(yīng)決定的，由于鎂的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-2.37V，是所有元素中標(biāo)準(zhǔn)電極電位最低的工程金屬，故鎂合金也具有極負(fù)的電極電位。因此，不同金屬及不同相之間的電位差是導(dǎo)致鎂及鎂合金耐蝕性極差的主要原因。其中，鎂及鎂合金的腐蝕形式主要有以下五類[1,4,9]。1.1.2.1電偶腐蝕電偶腐蝕也稱原電池腐蝕，具體指在合金表面或內(nèi)部構(gòu)成微小的原電池，以較負(fù)電極電位相為陽極，較正電極電位相為陰極，兩者之間通過直接接觸或者中間腐蝕介質(zhì)相接觸，從而對合金進(jìn)行腐蝕。由于鎂合金具有極負(fù)的電極電位，故極容易受到電偶腐蝕。鎂及鎂合金電偶腐蝕通常表現(xiàn)為陰極附近鎂的嚴(yán)重局部腐蝕，其中陰極可以作為與鎂接觸的其他金屬在外部，也可以作為第二相或雜質(zhì)相在內(nèi)部如圖1.2所示[9]。圖1.2（a）外部接觸電偶腐蝕；（b）內(nèi)部接觸電偶腐蝕[9]Fig.1.2(a)Externalcontactgalvaniccorrosion;(b)Internalcontactgalvaniccorrosion[9]1.1.2.2晶間腐蝕晶間腐蝕一般出現(xiàn)在金屬材料內(nèi)部，屬于沿著晶界逐步向晶粒內(nèi)部擴(kuò)展的局

碩士學(xué)位論文15冷卻塔和電解氧化槽構(gòu)成。其中，微弧氧化電源是進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的核心部件，來源于本課題組自主研制，屬于超大功率雙極性脈沖電源，電源實(shí)物圖如圖2.1所示。同時，此電源具有恒壓、恒流兩種工作模式，最大輸出功率為220kW，工作電壓可調(diào)范圍為0～500V，電流可調(diào)范圍為0～500A，頻率調(diào)節(jié)范圍為50～3600Hz，占空比調(diào)節(jié)范圍為10%～90%。除此之外，本試驗(yàn)所用到的其余儀器和設(shè)備見表2.3所示。圖2.1微弧氧化電源實(shí)物圖[22]Fig.2.1Physicaldiagramofmicro-arcoxidationpowersupply[22]表2.3本課題使用的實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備Table2.3Experimentalinstrumentsandequipmentreagentsusedinthissubject設(shè)備名稱設(shè)備型號生產(chǎn)廠家超聲波清洗機(jī)吹風(fēng)機(jī)金相預(yù)磨機(jī)金相拋光機(jī)多功能參數(shù)測量儀電子天平鉆床恒溫磁力攪拌器KQ-100DFK3600YM-2PG-2SG-32JPT-285-2DF-101S杭州法蘭特超聲波有限公司寧波睿聰電器有限公司南京沃環(huán)科技實(shí)業(yè)有限公司南京沃環(huán)科技實(shí)業(yè)有限公司上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司深圳市林濤儀器有限公司滕州市中科達(dá)利機(jī)床廠金壇市華峰儀器有限公司

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]AZ91D鎂合金微弧氧化膜生長過程及機(jī)理的研究[D]. 董海榮.蘭州理工大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于配方試驗(yàn)研究電解液對微弧氧化膜層微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響[D]. 張青菊.蘭州理工大學(xué) 2019
[2]基于回歸正交試驗(yàn)研究電解液對鋁合金微弧氧化膜的影響[D]. 梁志龍.蘭州理工大學(xué) 2019
[3]AZ91D鎂合金微弧氧化膜耐蝕性表征方法的對比研究[D]. 馮君艷.蘭州理工大學(xué) 2010
[4]不同電源模式下電參數(shù)對AZ91D鎂合金微弧氧化膜微觀結(jié)構(gòu)和耐蝕性能的影響[D]. 詹華.蘭州理工大學(xué) 2010



本文編號：3455168