基于正交試驗(yàn)研究不同模式下電參數(shù)對(duì)AM60B微弧氧化膜的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-12-24 13:11
采用硅酸鹽電解液在AM60B鎂合金表面制備微弧氧化膜。通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),以極差分析與方差分析方法研究頻率、占空比及其交互作用對(duì)膜層厚度、點(diǎn)滴耐蝕性與電化學(xué)耐蝕性的影響順序及影響的顯著性。采用數(shù)字式渦流測(cè)厚儀、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射儀(XRD)分析膜層的厚度、微觀結(jié)構(gòu)與物相。以點(diǎn)滴腐蝕法與動(dòng)電位極化曲線來(lái)表征膜層的耐蝕性。引入熄弧時(shí)間與燃弧時(shí)間討論了其影響規(guī)律和產(chǎn)生影響的原因。0:0模式下頻率、占空比與交互作用對(duì)膜層厚度、點(diǎn)滴耐蝕性和電化學(xué)耐蝕性的影響順序均為頻率>占空比>交互作用。電參數(shù)對(duì)膜厚的優(yōu)方案為(1800Hz,30%),厚度為20.71μm;對(duì)點(diǎn)滴耐蝕性的優(yōu)方案為(1800Hz,40%),點(diǎn)滴腐蝕時(shí)間為149.1s;對(duì)電化學(xué)耐蝕性的優(yōu)方案為(300Hz,20%),腐蝕電流密度4.549×10-9A·cm-2。0:0等效模式下,頻率、占空比與交互作用對(duì)膜層厚度與點(diǎn)滴耐蝕性的影響順序?yàn)轭l率>占空比>交互作用,對(duì)電化學(xué)耐蝕性的影響順序?yàn)檎伎毡?gt;頻率>交互作用。電參數(shù)對(duì)膜厚的優(yōu)方案為(3600...
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1雙極性脈沖輸出波形示意圖
基于正交試驗(yàn)研究不同模式下電參數(shù)對(duì)AM60B微弧氧化膜的影響82.1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備2.1.2.1微弧氧化電源實(shí)驗(yàn)采用蘭州理工大學(xué)自主研制的程控微弧氧化脈沖電源,該電源可實(shí)現(xiàn)單單極性脈沖、雙極性脈沖和帶放電回路脈沖的輸出形式,頻率與占空比可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)自行調(diào)節(jié)。本實(shí)驗(yàn)采用不帶負(fù)電壓的雙極性脈沖模式與帶放電回路脈沖模式作為電壓輸出形式,雙極性脈沖波形示意圖如圖2.1所示,不帶負(fù)電壓的雙極性脈沖波形示意圖如圖2.2所示,帶放電回路脈沖波形示意圖如圖2.3所示。圖2.1雙極性脈沖輸出波形示意圖Fig.2.1Schematicdiagramofbipolarpulseoutputwaveform圖2.2不帶負(fù)電壓雙極性脈沖輸出波形示意圖Fig.2.2Schematicdiagramofbipolarpulseoutputwaveformwithoutnegativevoltage
碩士學(xué)位論文9圖2.3帶放電回路脈沖輸出波形示意圖Fig.2.3Schematicdiagramofpulseoutputwaveformwithdischargecircuit雙極性脈沖形式電壓輸出單個(gè)周期中有一個(gè)正電壓周期和一個(gè)負(fù)電壓周期,正負(fù)脈沖交替出現(xiàn),正脈沖周期電壓為V1,負(fù)脈沖周期電壓為V2,正負(fù)電壓均可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)自行調(diào)節(jié)。不帶負(fù)電壓的雙極性脈沖形式是是將雙極性脈沖輸出形式中的負(fù)電壓(V2)調(diào)為零可以將負(fù)脈沖周期看做單個(gè)脈沖周期的斷電時(shí)間,以此增加膜層生長(zhǎng)過(guò)程的冷卻時(shí)間。帶放電回路脈沖輸出形式在單周期內(nèi)沒(méi)有負(fù)脈沖周期。在文中將不帶負(fù)電壓的雙極性脈沖輸出形式記為1:1模式,將帶放電回路脈沖輸出形式記為0:0模式。本實(shí)驗(yàn)所用程控微弧氧化電源的技術(shù)參數(shù)如表2.3所示。表2.3程控微弧氧化電源技術(shù)參數(shù)Tab.2.3Technicalparametersofprogrammablemicro-arcoxidationpowersupply名稱(chēng)參數(shù)額定輸入電壓3相380V額定輸入容量220kVA額定輸入正電壓500V額定輸入正電流400V最大輸出正脈沖峰值電流4000A額定輸入負(fù)電壓200V額定輸入負(fù)電流100A最大輸出負(fù)脈沖峰值電流1000A輸出脈沖頻率100Hz~2000Hz輸出脈沖占空比10%~90%輸出正脈沖可選個(gè)數(shù)1~9輸出負(fù)脈沖可數(shù)個(gè)數(shù)0~1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硬脂酸添加劑對(duì)AZ91D鎂合金陽(yáng)極氧化膜耐蝕性的影響[J]. 張新宇,唐聿明,趙旭輝,左禹. 表面技術(shù). 2020(02)
[2]微弧氧化增強(qiáng)鎂合金鉬酸鹽轉(zhuǎn)化膜層的制備[J]. 管秀榮,朱宏達(dá),李學(xué)田,邵忠財(cái). 表面技術(shù). 2019(11)
[3]鎂合金材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 李昀昊. 世界有色金屬. 2019(12)
[4]不同稀土元素對(duì)鎂合金鉬酸鹽轉(zhuǎn)化膜耐蝕性的影響[J]. 楊欣然,張偉強(qiáng). 電鍍與環(huán)保. 2019(02)
[5]物理氣相沉積在鎂合金表面防護(hù)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀[J]. 沈陽(yáng),劉海青,成明,宋天麟,楊涵,李東亞,吳一帆. 材料保護(hù). 2019(01)
[6]鎂鋰合金表面陽(yáng)極氧化熱控膜層制備及性能[J]. 劉云彥,李家峰,張立功,陳學(xué)成,白晶瑩,崔慶新. 航空材料學(xué)報(bào). 2018(06)
[7]鎂合金微弧氧化技術(shù)的研究概況[J]. 賈秋榮,崔紅衛(wèi),張?zhí)鹛?崔曉麗,潘堯坤,馮銳. 材料保護(hù). 2018(08)
[8]鎂合金氣相沉積防腐涂層技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 熊姣,吁安山,金華蘭,楊湘杰. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2018(03)
[9]鎂合金鋅系磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的研究[J]. 邵忠財(cái),戴詩(shī)行,魏守強(qiáng). 表面技術(shù). 2018(04)
[10]微弧氧化及其在鎂合金腐蝕防護(hù)領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J]. 崔學(xué)軍,平靜. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2018(02)
碩士論文
[1]鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的制備及其應(yīng)用[D]. 戴詩(shī)行.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2019
[2]磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜防護(hù)涂層在鎂合金上的應(yīng)用研究[D]. 蘭自棟.重慶理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3550544
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1雙極性脈沖輸出波形示意圖
基于正交試驗(yàn)研究不同模式下電參數(shù)對(duì)AM60B微弧氧化膜的影響82.1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備2.1.2.1微弧氧化電源實(shí)驗(yàn)采用蘭州理工大學(xué)自主研制的程控微弧氧化脈沖電源,該電源可實(shí)現(xiàn)單單極性脈沖、雙極性脈沖和帶放電回路脈沖的輸出形式,頻率與占空比可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)自行調(diào)節(jié)。本實(shí)驗(yàn)采用不帶負(fù)電壓的雙極性脈沖模式與帶放電回路脈沖模式作為電壓輸出形式,雙極性脈沖波形示意圖如圖2.1所示,不帶負(fù)電壓的雙極性脈沖波形示意圖如圖2.2所示,帶放電回路脈沖波形示意圖如圖2.3所示。圖2.1雙極性脈沖輸出波形示意圖Fig.2.1Schematicdiagramofbipolarpulseoutputwaveform圖2.2不帶負(fù)電壓雙極性脈沖輸出波形示意圖Fig.2.2Schematicdiagramofbipolarpulseoutputwaveformwithoutnegativevoltage
碩士學(xué)位論文9圖2.3帶放電回路脈沖輸出波形示意圖Fig.2.3Schematicdiagramofpulseoutputwaveformwithdischargecircuit雙極性脈沖形式電壓輸出單個(gè)周期中有一個(gè)正電壓周期和一個(gè)負(fù)電壓周期,正負(fù)脈沖交替出現(xiàn),正脈沖周期電壓為V1,負(fù)脈沖周期電壓為V2,正負(fù)電壓均可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)自行調(diào)節(jié)。不帶負(fù)電壓的雙極性脈沖形式是是將雙極性脈沖輸出形式中的負(fù)電壓(V2)調(diào)為零可以將負(fù)脈沖周期看做單個(gè)脈沖周期的斷電時(shí)間,以此增加膜層生長(zhǎng)過(guò)程的冷卻時(shí)間。帶放電回路脈沖輸出形式在單周期內(nèi)沒(méi)有負(fù)脈沖周期。在文中將不帶負(fù)電壓的雙極性脈沖輸出形式記為1:1模式,將帶放電回路脈沖輸出形式記為0:0模式。本實(shí)驗(yàn)所用程控微弧氧化電源的技術(shù)參數(shù)如表2.3所示。表2.3程控微弧氧化電源技術(shù)參數(shù)Tab.2.3Technicalparametersofprogrammablemicro-arcoxidationpowersupply名稱(chēng)參數(shù)額定輸入電壓3相380V額定輸入容量220kVA額定輸入正電壓500V額定輸入正電流400V最大輸出正脈沖峰值電流4000A額定輸入負(fù)電壓200V額定輸入負(fù)電流100A最大輸出負(fù)脈沖峰值電流1000A輸出脈沖頻率100Hz~2000Hz輸出脈沖占空比10%~90%輸出正脈沖可選個(gè)數(shù)1~9輸出負(fù)脈沖可數(shù)個(gè)數(shù)0~1
【參考文獻(xiàn)】:
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[4]不同稀土元素對(duì)鎂合金鉬酸鹽轉(zhuǎn)化膜耐蝕性的影響[J]. 楊欣然,張偉強(qiáng). 電鍍與環(huán)保. 2019(02)
[5]物理氣相沉積在鎂合金表面防護(hù)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀[J]. 沈陽(yáng),劉海青,成明,宋天麟,楊涵,李東亞,吳一帆. 材料保護(hù). 2019(01)
[6]鎂鋰合金表面陽(yáng)極氧化熱控膜層制備及性能[J]. 劉云彥,李家峰,張立功,陳學(xué)成,白晶瑩,崔慶新. 航空材料學(xué)報(bào). 2018(06)
[7]鎂合金微弧氧化技術(shù)的研究概況[J]. 賈秋榮,崔紅衛(wèi),張?zhí)鹛?崔曉麗,潘堯坤,馮銳. 材料保護(hù). 2018(08)
[8]鎂合金氣相沉積防腐涂層技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 熊姣,吁安山,金華蘭,楊湘杰. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2018(03)
[9]鎂合金鋅系磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的研究[J]. 邵忠財(cái),戴詩(shī)行,魏守強(qiáng). 表面技術(shù). 2018(04)
[10]微弧氧化及其在鎂合金腐蝕防護(hù)領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J]. 崔學(xué)軍,平靜. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2018(02)
碩士論文
[1]鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的制備及其應(yīng)用[D]. 戴詩(shī)行.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2019
[2]磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜防護(hù)涂層在鎂合金上的應(yīng)用研究[D]. 蘭自棟.重慶理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3550544
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