本文關(guān)鍵詞：3005鋁合金在有機(jī)—無(wú)機(jī)混合酸體系中陽(yáng)極氧化工藝及其性能探究

  更多相關(guān)文章： 3005鋁合金 混合酸電解液 陽(yáng)極氧化 電化學(xué)阻抗法 耐堿性

【摘要】：3005鋁合金是鋁-錳系合金,具有耐腐蝕性好、導(dǎo)熱性能優(yōu)良和可加工性等優(yōu)點(diǎn),在廚具用品、包裝材料、建筑用料、熱交換材料等方面都有廣泛的應(yīng)用。人們通常通過(guò)陽(yáng)極氧化處理在鋁合金表面形成一層厚而致密的氧化膜,可以較大程度地提高鋁合金的耐磨性、硬度和耐腐蝕能力。然而鋁陽(yáng)極氧化膜屬于兩性氧化膜,在酸性或堿性介質(zhì)中易于發(fā)生溶解而失去對(duì)鋁基體的保護(hù)能力,使得鋁合金的應(yīng)用范圍受到一定的限制。為提高鋁合金陽(yáng)極氧化膜的耐堿性能,本文首先在以無(wú)機(jī)酸H2SO4為基礎(chǔ)的溶液中添加具有不同比例的有機(jī)酸A和有機(jī)酸B,形成混合酸電解液,利用恒電流方法對(duì)3005鋁合金進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氧化研究。比較含有不同比例有機(jī)酸A與B的混合酸電解液對(duì)所制得的陽(yáng)極氧化膜厚度,微觀形貌的影響,利用電化學(xué)阻抗方法比較氧化膜的耐堿性能,以確定有機(jī)酸A(多羥基有機(jī)羧酸)和有機(jī)酸B(二元有機(jī)羧酸)的最佳比例。獲得最優(yōu)氧化膜層的電解液組成如下:有機(jī)酸A:60 g/L,有機(jī)酸B:40 g/L,無(wú)機(jī)酸H2SO4:60 ml/L。以含有最佳比例有機(jī)酸A與B的混合酸電解液為研究對(duì)象,選取電流密度、氧化時(shí)間、電解液溫度三個(gè)氧化工藝參數(shù)對(duì)3005鋁合金陽(yáng)極氧化工藝進(jìn)行優(yōu)化。研究了各工藝參數(shù)對(duì)所得氧化膜的厚度、微觀形貌的影響,以電化學(xué)阻抗作為判斷膜層耐堿性能的依據(jù)。確定了有機(jī)酸A:B=6:4時(shí)混合酸電解液的最佳氧化工藝:電流密度:1.5 A/dm2,氧化時(shí)間30 min,氧化溫度5±2℃,該工藝可制得耐堿性能良好的氧化膜層。利用電化學(xué)阻抗法對(duì)混合酸法和傳統(tǒng)硫酸法制得氧化膜的耐蝕性能進(jìn)行了比較,混合酸法氧化膜耐堿性明顯好于傳統(tǒng)硫酸膜。在最佳工藝條件下,將二元有機(jī)酸C和二元有機(jī)酸D替代二元有機(jī)羧酸B,研究了不同有機(jī)酸對(duì)氧化膜層厚度和微觀形貌的影響。以電化學(xué)阻抗作為判斷膜層耐堿性的依據(jù),結(jié)果表明,成膜效率:二元有機(jī)酸CDB;氧化膜的耐堿性:二元有機(jī)酸DBC。對(duì)分別含有二元羧酸B、C、D的混合酸電解液制得的陽(yáng)極氧化膜進(jìn)行沸水封閉處理,利用掃描電鏡研究沸水封閉對(duì)氧化膜形貌的影響,用電化學(xué)阻抗法評(píng)定其耐堿性。結(jié)果表明,沸水封閉可以提高膜層的耐堿性,在相同的氧化工藝條件下封閉后膜層耐堿性:二元羧酸DBC,與未封閉前趨勢(shì)一致。對(duì)已封閉的分別由三種有機(jī)酸制得的氧化膜進(jìn)行堿溶液全浸試驗(yàn),觀察不同時(shí)間鋁陽(yáng)極氧化膜的腐蝕行為,并用SEM觀察其表面和截面的微觀形貌。對(duì)有機(jī)-無(wú)機(jī)混合酸溶液中形成的3005鋁合金陽(yáng)極氧化膜在堿液中的微觀腐蝕過(guò)程進(jìn)行了分析討論。
【關(guān)鍵詞】：3005鋁合金 混合酸電解液 陽(yáng)極氧化 電化學(xué)阻抗法 耐堿性
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-27
• 1.1 鋁及其合金概況12
• 1.2 鋁及其合金的腐蝕12-14
• 1.3 鋁陽(yáng)極氧化膜結(jié)構(gòu)及其形成原理14-17
• 1.3.1 鋁陽(yáng)極氧化膜的結(jié)構(gòu)14-15
• 1.3.2 鋁陽(yáng)極氧化膜形成原理15-17
• 1.4 陽(yáng)極氧化膜性能的影響因素17-18
• 1.4.1 電解液17
• 1.4.2 電流密度17
• 1.4.3 氧化時(shí)間17-18
• 1.4.4 溫度18
• 1.4.5 鋁合金成分的影晌18
• 1.5 陽(yáng)極氧化膜的制備18-21
• 1.5.1 硫酸陽(yáng)極氧化18-19
• 1.5.2 草酸陽(yáng)極氧化19
• 1.5.3 鉻酸陽(yáng)極氧化19
• 1.5.4 混合酸陽(yáng)極氧化19-21
• 1.6 陽(yáng)極氧化膜的常規(guī)封閉方法21-23
• 1.6.1 沸水封閉21-22
• 1.6.2 高溫水蒸汽封閉22
• 1.6.3 鹽溶液封閉22-23
• 1.6.4 有機(jī)酸封閉23
• 1.7 鋁陽(yáng)極氧化膜的腐蝕行為23-25
• 1.8 選題目的及意義25
• 1.9 本課題的主要研究?jī)?nèi)容25-27
• 第2章 3005鋁合金有機(jī)-無(wú)機(jī)混合酸氧化工藝研究27-37
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器27-29
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料27-28
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器28-29
• 2.2 氧化膜的制備工藝流程29-30
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)預(yù)處理29
• 2.2.2 陽(yáng)極氧化實(shí)驗(yàn)29-30
• 2.3 膜層性能檢測(cè)30-31
• 2.4 結(jié)果與討論31-36
• 2.4.1 3005鋁合金在復(fù)合電解液中陽(yáng)極氧化曲線31-32
• 2.4.2 有機(jī)酸A與B比例對(duì)膜層性能的影響32-35
• 2.4.3 有機(jī)酸A與B比例對(duì)膜層形貌和顏色的影響35-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第3章 最佳比例下的氧化工藝及耐堿性探究37-47
• 3.1 實(shí)驗(yàn)條件37-38
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器37-38
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品38
• 3.2 陽(yáng)極氧化實(shí)驗(yàn)38-39
• 3.2.1 氧化膜層的制備38
• 3.2.2 膜層性能檢測(cè)38-39
• 3.3 氧化工藝參數(shù)對(duì)膜層性能的影響39-45
• 3.3.1 不同電流密度對(duì)膜層性能的影響39-42
• 3.3.2 不同氧化時(shí)間對(duì)膜層性能的影響42-44
• 3.3.3 其他因素對(duì)膜層性能的影響44-45
• 3.4 最佳工藝下耐堿性45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 第4章 不同二元有機(jī)酸添加劑對(duì)膜層性能的影響47-59
• 4.1 實(shí)驗(yàn)條件47-50
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器47-48
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品48
• 4.1.3 氧化膜的制備工藝流程48
• 4.1.4 陽(yáng)極氧化實(shí)驗(yàn)48-49
• 4.1.5 膜層性能檢測(cè)49-50
• 4.2 不同有機(jī)酸添加劑對(duì)膜層性能的影響50-52
• 4.2.1 不同有機(jī)酸添加劑對(duì)膜層厚度的影響50
• 4.2.2 不同有機(jī)酸添加劑對(duì)膜層形貌影響50-51
• 4.2.3 不同二元有機(jī)酸添加劑對(duì)膜層耐堿性影響51-52
• 4.3 沸水封閉形貌52-53
• 4.4 不同有機(jī)酸添加劑體系制得氧化膜封閉后阻抗譜53-54
• 4.5 堿溶液全浸試驗(yàn)54-57
• 4.5.1 封閉氧化膜腐蝕后表面的顯微形貌分析55-56
• 4.5.2 封閉氧化膜腐蝕后截面的顯微形貌分析56-57
• 4.6 本章小結(jié)57-59
• 結(jié)論59-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄67-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉建華;李永星;于美;李松梅;陳高紅;于海洋;;三種無(wú)鉻封閉方法對(duì)鋁合金陽(yáng)極氧化膜耐蝕性的影響[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2011年10期

2 W.BENSALAH;M.FEKI;M.WERY;H.F.AYEDI;;鋁陽(yáng)極氧化層的耐化學(xué)腐蝕性能(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2011年07期

3 孫衍樂(lè);宣天鵬;徐少楠;張敏;;鋁合金的陽(yáng)極氧化及其研發(fā)進(jìn)展[J];電鍍與精飾;2010年04期

4 ;Effect of the microstructure of Al 7050-T7451 on anodic oxide formation in sulfuric acid[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2009年04期

5 朱立群;谷岸;劉慧叢;劉建中;葉序彬;胡本潤(rùn);;典型高強(qiáng)鋁合金材料的點(diǎn)腐蝕坑前緣特征的研究[J];航空材料學(xué)報(bào);2008年06期

6 馬淞江;羅鵬;周海暉;付超鵬;曠亞非;;Preparation of anodic films on 2024 aluminum alloy in boric acid-containing mixed electrolyte[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2008年04期

7 付宇;侯明;明平文;衣寶廉;梁成浩;;鋁合金表面處理新工藝[J];腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù);2008年01期

8 馬迪;李淑英;;草酸中多孔陽(yáng)極氧化鋁膜生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)和形態(tài)結(jié)構(gòu)研究(英文)[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2008年01期

9 奚兵;;硫酸陽(yáng)極氧化故障處理[J];電鍍與涂飾;2007年08期

10 余祖孝;郝世雄;王瑩;左由兵;易偉;;鋁陽(yáng)極氧化膜不同封孔方法的耐腐蝕性能研究[J];輕合金加工技術(shù);2007年04期

，

本文編號(hào)：992921