本文關鍵詞：LY12鋁合金微弧氧化陶瓷膜層高溫性能研究

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【摘要】：針對于鋁合金微弧氧化的研究,目前主要集中在陶瓷膜層的組織結(jié)構(gòu)分析、電解液體系和電參數(shù)對陶瓷膜層性能方面的影響,而對于陶瓷膜層服役過程中的高溫耐蝕性、耐磨性及抗氧化性等高溫性能的研究相對較少,因此,研究鋁合金微弧氧化陶瓷膜層的高溫性能,對鋁合金微弧氧化制品的高溫服役行為具有重要的理論意義。本文以LY12鋁合金為原材料,利用微弧氧化技術在其表面制備一層陶瓷膜層,研究了微弧氧化陶瓷膜層的高溫氧化動力學、微觀形貌、耐蝕性、抗熱震性及耐燒蝕性等,分析了不同微弧氧化電壓下制備的陶瓷膜層微觀形貌差異對其高溫氧化性能、抗熱震性及耐燒蝕性等的影響。研究結(jié)果表明:隨著微弧氧化電壓的提高,陶瓷膜層厚度及粗糙度隨之增加。高溫氧化實驗中,微弧氧化試樣由于陶瓷膜層表面孔隙的存在以及微裂紋的擴展,為氧的擴散提供了通道,導致微弧氧化試樣前期增重明顯,而其氧化速率系數(shù)相對于鋁合金原始試樣較小,在整個高溫氧化實驗過程中氧化速率較小,表明陶瓷膜層對基體有一定的保護作用;通過對微弧氧化試樣極化曲線及鹽霧實驗結(jié)果進行分析,相對于未經(jīng)高溫氧化實驗的陶瓷膜層,高溫氧化實驗后的陶瓷膜層耐蝕性有所提高,而陶瓷膜層的鹽霧耐蝕性并沒有明顯的變化,其原因在于高溫氧化實驗時,微弧氧化試樣發(fā)生了二次氧化,陶瓷膜層中生成了新的氧化物,填充了陶瓷膜層的孔隙及微裂紋,進一步保護鋁合金基體。在熱震性實驗中,微弧氧化陶瓷膜層表面的孔在一定程度上有效的減小內(nèi)應力的集中,鈍化微裂紋,抑制熱震微裂紋的擴展,對改善抗熱震性能有很大的幫助。而在不同微弧氧化電壓下所生成的陶瓷膜層表面形貌差異及微裂紋大小不同,導致了陶瓷膜層在熱震性實驗中的膜層脫落形式有所不同。在燒蝕實驗后,微弧氧化試樣的線燒蝕率及質(zhì)量燒蝕率表明,陶瓷膜層在燒蝕實驗中表現(xiàn)出較好的耐燒蝕性能。
【關鍵詞】：鋁合金 微弧氧化 高溫性能 氧化動力學 耐蝕性 抗熱震性
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 研究背景8
• 1.2 鋁合金的應用8-9
• 1.3 鋁合金表面改性研究現(xiàn)狀9-14
• 1.3.1 陽極氧化10-11
• 1.3.2 熱噴涂11
• 1.3.3 稀土轉(zhuǎn)化膜11-12
• 1.3.4 激光熔覆12-13
• 1.3.5 微弧氧化13-14
• 1.4 微弧氧化的發(fā)展狀況14-16
• 1.4.1 微弧氧化技術的發(fā)展簡史14-15
• 1.4.2 微弧氧化技術的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5 課題研究的目的、意義和主要內(nèi)容16-18
• 1.5.1 課題研究的目的和意義16-17
• 1.5.2 課題研究的主要內(nèi)容17-18
• 第二章 實驗材料及方法18-24
• 2.1 實驗材料與設備18-19
• 2.1.1 實驗原材料18
• 2.1.2 實驗試劑18
• 2.1.3 實驗設備及研究方法18-19
• 2.2 微弧氧化實驗19-20
• 2.2.1 實驗原理19
• 2.2.2 微弧氧化實驗參數(shù)的確定19-20
• 2.2.3 實驗步驟20
• 2.3 高溫氧化實驗20-21
• 2.3.1 實驗原理20-21
• 2.3.2 高溫氧化實驗參數(shù)的確定21
• 2.3.3 實驗步驟21
• 2.4 微弧氧化陶瓷膜層的結(jié)合力測試21
• 2.5 電化學腐蝕實驗21-22
• 2.6 鹽霧實驗22
• 2.7 抗熱震性實驗22-23
• 2.7.1 實驗原理22
• 2.7.2 熱震性實驗參數(shù)的確定22-23
• 2.7.3 實驗步驟23
• 2.8 火焰燒蝕實驗23-24
• 第三章 微弧氧化陶瓷膜層制備工藝研究24-31
• 3.1 電壓對微弧氧化陶瓷膜層的影響24-26
• 3.2 時間對微弧氧化陶瓷膜層的影響26-28
• 3.3 微弧氧化陶瓷膜層微觀形貌28-29
• 3.4 本章小節(jié)29-31
• 第四章 高溫氧化性能研究31-43
• 4.1 微弧氧化試樣高溫氧化動力學分析31-34
• 4.2 高溫氧化實驗后陶瓷膜層成分及微觀形貌34-37
• 4.3 高溫氧化實驗后陶瓷膜層的附著力研究37-38
• 4.4 高溫氧化后膜層的耐蝕性研究38-41
• 4.4.1 極化曲線分析38-40
• 4.4.2 鹽霧實驗分析40-41
• 4.5 本章小結(jié)41-43
• 第五章 微弧氧化陶瓷膜層抗熱震性能研究43-49
• 5.1 熱震性實驗結(jié)果分析43-46
• 5.2 火焰燒蝕性能實驗46-47
• 5.3 本章小結(jié)47-49
• 結(jié)論49-50
• 展望50-51
• 參考文獻51-55
• 攻讀碩士期間取得的研究成果55-56
• 致謝56

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