本文關(guān)鍵詞：四酸體系鋁合金瓷質(zhì)氧化工藝研究

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【摘要】：瓷質(zhì)氧化作為鋁合金陽(yáng)極氧化的一種,外觀均勻光滑,具有較高的電絕緣性能、耐腐蝕性能以及易于染色的優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器中的精密零部件。但是作為目前工業(yè)中用于制備瓷質(zhì)氧化膜使用較廣的草酸鈦鉀法及混酸法,存在著電解液配方昂貴、對(duì)人體及環(huán)境有污染等不利影響。本課題從降低成本及避免污染兩方面考慮,研制了一種使用酒石酸-草酸-硼酸-檸檬酸的四酸體系來(lái)制備鋁合金瓷質(zhì)氧化膜。研究發(fā)現(xiàn),四酸體系中各組份的含量及陽(yáng)極氧化過(guò)程中不同的電氣條件均會(huì)對(duì)鋁合金瓷質(zhì)氧化膜表面形貌及性能造成影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,酒石酸可以顯著改變瓷質(zhì)氧化膜的表面形貌,使其變得更加致密、孔隙率降低;草酸則可以提高氧化膜的耐磨性能,提高氧化膜表面硬度;硼酸則降低了氧化膜表面粗糙度,檸檬酸則會(huì)影響膜層外觀。在草酸15g/L,酒石酸45g/L,硼酸15g/L,檸檬酸15g/L,氧化溫度20℃時(shí),氧化電壓110V時(shí),氧化時(shí)間40min時(shí),所制備的氧化膜膜厚可達(dá)10um,硬度可達(dá)1100HV,此時(shí)的自腐蝕電位及摩擦系數(shù)均為最低。本課題從實(shí)際生產(chǎn)角度出發(fā),提出了一種新型的溫度梯度法來(lái)制備瓷質(zhì)氧化膜,使陽(yáng)極氧化的工作溫度區(qū)間提升到20℃到30℃之間,降低了生產(chǎn)中氧化溫度的嚴(yán)格要求,從而減少能源損耗。實(shí)驗(yàn)表明,通過(guò)電解液溫度隨著氧化時(shí)間的提高,有機(jī)酸的溶解度不斷提高,酸根濃度上升,增加了電解液的導(dǎo)電性,同時(shí),也有利于降低電解液的濃差極化,提高溶液的傳質(zhì)速率,促進(jìn)了陽(yáng)極反應(yīng)的向右進(jìn)行。
【關(guān)鍵詞】：鋁合金 瓷質(zhì)氧化 四酸體系 耐蝕性
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 1 緒論14-26
• 1.1 前言14-15
• 1.2 鋁合金耐腐蝕性能15-16
• 1.3 鋁合金表面處理方法及陽(yáng)極氧化技術(shù)16-18
• 1.3.1 硫酸陽(yáng)極氧化16-17
• 1.3.2 草酸陽(yáng)極氧化17
• 1.3.3 磷酸陽(yáng)極氧化17
• 1.3.4 鉻酸陽(yáng)極氧化17-18
• 1.3.5 硬質(zhì)陽(yáng)極氧化18
• 1.3.6 瓷質(zhì)陽(yáng)極氧化18
• 1.4 鋁合金瓷質(zhì)氧化研究現(xiàn)狀18-24
• 1.4.1 鋁合金瓷質(zhì)氧化特點(diǎn)及應(yīng)用18-19
• 1.4.2 鋁合金瓷質(zhì)氧化的工藝19-21
• 1.4.3 鋁合金瓷質(zhì)氧化機(jī)理21
• 1.4.4 鋁合金瓷質(zhì)氧氧化膜生長(zhǎng)過(guò)程21-22
• 1.4.5 鋁合金瓷質(zhì)氧化膜的結(jié)構(gòu)及組成22-24
• 1.5 研究背景、意義及研究主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)24-26
• 1.5.1 研究背景及意義24-25
• 1.5.2 研究主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)25-26
• 2 瓷質(zhì)氧化膜實(shí)驗(yàn)及測(cè)試方法26-34
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)流程26-29
• 2.2.1 工藝流程26-28
• 2.2.2 前處理28
• 2.2.3 瓷質(zhì)氧化28-29
• 2.3 測(cè)試儀器及方法29-34
• 2.3.1 膜厚的測(cè)量29-30
• 2.3.2 硬度的測(cè)量30
• 2.3.3 表面形貌的觀察30-31
• 2.3.4 氧化膜相結(jié)構(gòu)的測(cè)量31-32
• 2.3.5 氧化膜極化曲線的測(cè)量32
• 2.3.6 氧化膜耐磨性的測(cè)量32-34
• 3 電解液組份對(duì)瓷質(zhì)氧化膜的影響34-44
• 3.1 草酸含量對(duì)瓷質(zhì)氧化膜的影響34-35
• 3.1.1 草酸含量對(duì)瓷質(zhì)氧化膜膜厚及硬度的影響34
• 3.1.2 草酸含量對(duì)瓷質(zhì)氧化膜耐磨性的影響34-35
• 3.2 酒石酸含量對(duì)氧化膜性能的影響35-38
• 3.2.1 酒石酸含量對(duì)氧化膜膜厚和硬度的影響35-36
• 3.2.2 酒石酸對(duì)瓷質(zhì)氧化膜表面形貌的影響36-37
• 3.2.3 酒石酸對(duì)瓷質(zhì)氧化膜耐磨性的影響37-38
• 3.3 硼酸對(duì)瓷質(zhì)氧化膜的影響38-41
• 3.3.1 硼酸對(duì)瓷質(zhì)氧化膜膜厚和硬度的影響38-39
• 3.3.2 硼酸對(duì)瓷質(zhì)氧化膜表面形貌的影響39-41
• 3.3.3 硼酸對(duì)瓷質(zhì)氧化膜耐蝕性的影響41
• 3.4 檸檬酸對(duì)氧化膜的影響41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 4 電氣條件對(duì)瓷質(zhì)氧化的影響44-53
• 4.1 溫度對(duì)瓷質(zhì)氧化膜的影響44-49
• 4.1.1 溫度對(duì)瓷質(zhì)氧化膜表面形貌的影響44-46
• 4.1.2 溫度對(duì)瓷質(zhì)氧化膜厚度及硬度的影響46-47
• 4.1.3 溫度對(duì)瓷質(zhì)氧化膜耐蝕性的影響47-48
• 4.1.4 溫度對(duì)瓷質(zhì)氧化膜耐磨性的影響48-49
• 4.2 電壓對(duì)瓷質(zhì)氧化膜的影響49-52
• 4.2.1 電壓對(duì)瓷質(zhì)氧化膜表面形貌的影響49-50
• 4.2.2 電壓對(duì)瓷質(zhì)氧化膜膜厚和硬度的影響50-51
• 4.2.3 電壓對(duì)瓷質(zhì)氧化膜耐蝕性和耐磨性的影響51-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 5 溫度梯度法對(duì)瓷質(zhì)氧化膜的影響53-60
• 5.1 溫度梯度氧化法對(duì)膜厚的影響53-54
• 5.2 溫度梯度氧化法對(duì)硬度的影響54-55
• 5.3 溫度梯度氧化法對(duì)表面形貌的影響55-56
• 5.4 溫度梯度氧化法對(duì)表面粗糙度的影響56-57
• 5.5 溫度梯度氧化法對(duì)氧化膜耐蝕性和耐磨性的影響57-58
• 5.6 本章小結(jié)58-60
• 6 總結(jié)60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 作者簡(jiǎn)歷65

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：749944