本文關(guān)鍵詞：銅鹽體系鎂合金MAO黑色膜層制備及熱控性能研究

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【摘要】：鎂合金作為“21世紀(jì)綠色工程金屬結(jié)構(gòu)材料”和“減重材料”,廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。為提高航空航天領(lǐng)域鎂合金的熱防護(hù),本文利用微弧氧化技術(shù)在MB15鎂合金表面制備熱控涂層,對膜層的色度、厚度、粗糙度、微觀形貌以及晶相組成進(jìn)行表征,對膜層的吸收率和發(fā)射率進(jìn)行測試,并探討了膜層熱控性能變化規(guī)律及其與組成結(jié)構(gòu)的關(guān)系。硅酸鈉體系和磷酸鹽體系制備了多孔高發(fā)射率高吸收率膜層。硅酸鈉體系中制備的膜層晶相組成為Mg O和Mg2Si O4;磷酸鹽體系中制備膜層晶相組成高頻時(shí)為Mg O;低頻時(shí)為Mg O和Mg3(PO4)2。硫酸銅濃度增加,膜層顏色加深,厚度與粗糙度變化不大,吸收率和發(fā)射率同時(shí)增大。隨著硅酸鈉和磷酸鹽濃度的增加,膜層顏色變淺,吸收率降低,發(fā)射率變化不大。兩體系制備的膜層隨電流密度和反應(yīng)時(shí)間增大,膜層的顏色增加,膜層吸收率和發(fā)射率也同時(shí)增大。在磷酸鹽電解液體系中摻雜Fe2+、Co2+、Ni2+離子后,膜層的顏色加深,厚度與粗糙度上升,膜層吸收率和發(fā)射率同時(shí)增大。總體而言,在硅酸鈉電解液體系中所制備膜層的熱控性能指標(biāo)沒有在磷酸鹽體系中所制備膜層的熱控性能指標(biāo)高。鋁酸鈉體系中所制備了高吸收率低發(fā)射率熱控涂層。膜層晶相組成主要為Mg Al2O4,隨著鋁酸鈉濃度的增加,膜層表面微孔數(shù)量減少,膜層變得致密。硫酸銅濃度和反應(yīng)時(shí)間的增加,膜層的顏色加深,厚度和粗糙度增大;而鋁酸鈉濃度和電源頻率的增加,膜層的顏色變淺,厚度和粗糙度減小;電流密度的增加,膜層的顏色變化不大,但是其厚度和粗糙度增大。工藝條件影響膜層熱控性能:隨著硫酸銅濃度增加,電流密度和反應(yīng)時(shí)間增大,膜層的吸收率與發(fā)射率同時(shí)增大;而隨著鋁酸鈉濃度和頻率的增加,膜層的吸收率與發(fā)射率同時(shí)降低。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 微弧氧化 黑色膜層 熱控性能 銅鹽
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題來源及研究的目的和意義9-10
• 1.2 鎂合金微MAO技術(shù)概述10-12
• 1.2.1 鎂合金MAO技術(shù)電解液體系10-12
• 1.2.2 鎂合金MAO技術(shù)電參數(shù)12
• 1.3 鎂合金MAO有色膜層研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 鎂合金MAO膜層的性能研究13-15
• 1.5 MAO技術(shù)制備熱控涂層進(jìn)展15-17
• 1.6 本論文研究內(nèi)容17-18
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料和研究方法18-21
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及化學(xué)藥品18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及樣品制備過程18-19
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備18-19
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟19
• 2.3 膜層表征方法19-20
• 2.3.1 膜層厚度測量19-20
• 2.3.2 膜層粗糙度測量20
• 2.3.3 膜層表面形貌與元素含量分析20
• 2.3.4 膜層的色度值分析20
• 2.3.5 膜層相組成分析20
• 2.4 膜層熱控性能測試20-21
• 第3章 硅酸鹽體系膜層制備及熱控性能研究21-41
• 3.1 微弧氧化電解液體系的確定21-25
• 3.1.1 正交法確定工藝參數(shù)21-22
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果評定22-25
• 3.2 電解液濃度對膜層結(jié)構(gòu)與熱控性能的影響25-32
• 3.2.1 硅酸鈉濃度25-28
• 3.2.2 硫酸銅濃度28-32
• 3.3 電參數(shù)對膜層結(jié)構(gòu)與熱控性能的影響32-37
• 3.3.1 電源頻率32-34
• 3.3.2 電流密度34-37
• 3.4 反應(yīng)時(shí)間對膜層結(jié)構(gòu)與熱控性能的影響37-40
• 3.4.1 膜層厚度和粗糙度37
• 3.4.2 膜層的形貌37-38
• 3.4.3 膜層的晶相組成38-39
• 3.4.4 膜層的熱控性能39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 磷酸鹽體系膜層制備及熱控性能研究41-70
• 4.1 電解液濃度對膜層結(jié)構(gòu)與熱控性能的影響41-50
• 4.1.1 磷酸鹽濃度41-45
• 4.1.2 硫酸銅濃度45-50
• 4.2 電參數(shù)對膜層結(jié)構(gòu)與熱控性能的影響50-55
• 4.2.1 電源頻率50-52
• 4.2.2 電流密度52-55
• 4.3 反應(yīng)時(shí)間對膜層結(jié)構(gòu)與熱控性能的影響55-58
• 4.3.1 膜層厚度與粗糙度55-56
• 4.3.2 膜層的形貌56-57
• 4.3.3 膜層的晶相組成57
• 4.3.4 膜層的熱控性能57-58
• 4.4 金屬離子摻雜對膜層結(jié)構(gòu)與熱控性能的影響58-66
• 4.4.1 Co~(2+)的摻雜58-60
• 4.4.2 Fe~(2+)的摻雜60-63
• 4.4.3 Ni~(2+)的摻雜63-66
• 4.6 硅酸鈉體系和磷酸鹽體系膜層熱控性能對比66-68
• 4.7 本章小結(jié)68-70
• 第5章 鋁酸鹽體系膜層制備及熱控性能研究70-88
• 5.1 電解液濃度對膜層結(jié)構(gòu)與熱控性能的影響70-79
• 5.1.1 鋁酸鈉濃度70-74
• 5.1.2 硫酸銅濃度74-79
• 5.2 電參數(shù)對膜層結(jié)構(gòu)與熱控性能的影響79-83
• 5.2.1 電源頻率79-81
• 5.2.2 電流密度81-83
• 5.3 微弧氧化時(shí)間對膜層結(jié)構(gòu)與熱控性能的影響83-86
• 5.3.1 膜層厚度與粗糙度84
• 5.3.2 膜層的形貌影響84-85
• 5.3.3 膜層的晶相組成85
• 5.3.4 膜層的熱控性能85-86
• 5.4 膜層結(jié)構(gòu)與熱控性能關(guān)系的分析86
• 5.5 本章小結(jié)86-88
• 結(jié)論88-89
• 參考文獻(xiàn)89-96
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果96-98
• 致謝98

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 慕偉意;李爭顯;杜繼紅;奚正平;;鎂合金的應(yīng)用及其表面處理研究進(jìn)展[J];表面技術(shù);2011年02期

2 高引慧,李文芳,杜軍,張啟禮,揭軍;鎂合金微弧氧化黃色陶瓷膜的制備和結(jié)構(gòu)研究[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2005年04期

3 李婭;;熱控涂層研究進(jìn)展[J];科技資訊;2011年28期

4 孫燦;郭興伍;王少華;郭嘉成;丁文江;;AZ91D鎂合金的均一化前處理與化學(xué)鍍Ni-P(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2014年12期

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本文編號(hào)：748921