納米注塑(PPS)鎂合金微弧氧化膜層的制備與性能研究
發(fā)布時間:2022-11-08 21:52
鎂合金的低密度、高比強度和比剛度、良好的電磁屏蔽性能以及導熱性能等眾多優(yōu)點,能夠充分滿足“3C”產(chǎn)品輕薄化、微型化以及電磁屏蔽和散熱功能的要求,成為便攜型“3C”產(chǎn)品的首選外殼材料。隨著無線網(wǎng)絡大眾化時代的到來,鎂合金材料優(yōu)異的電磁屏蔽性能在提高無線信號質(zhì)量的同時會屏蔽掉外來信號,所以在電子殼體設計加工時需留出局部無需電磁屏蔽區(qū)域進行納米注塑PPS(Polyphenylene Sulfide—聚苯硫醚)以保證滿足其無線操作的要求。但是鎂合金耐腐蝕性能差,微弧氧化能夠有效改善鎂合金的耐蝕性能,但是采用傳統(tǒng)的鎂合金微弧氧化工藝處理納米注塑PPS的鎂合金,在鎂合金和塑膠的結(jié)合處易出現(xiàn)燒蝕現(xiàn)象。本文通過正交試驗研究了電解液成分組成、濃度以及電參數(shù)對納米注塑PPS的鎂合金微弧氧化成膜過程的影響,利用SEM分析所得膜層的表面形貌,采用鹽霧試驗箱等儀器確定氧化膜的耐蝕性能,綜合考察微弧氧化陶瓷膜的性能,確定了電解液的組分、濃度以及電參數(shù)。研究結(jié)果表明:(1)通過單變量實驗中各電解質(zhì)組元對納米注塑(PPS)鎂合金微弧氧化膜層的影響規(guī)律以及工藝的方便性和可行性,優(yōu)選出電解液的最佳組分范圍:硼酸鈉15~2...
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 鎂合金特性
1.1.1 鎂合金在“3C”產(chǎn)業(yè)中的應用
1.1.2 鎂合金表面處理技術
1.2 微弧氧化技術
1.2.1 微弧氧化成膜原理
1.2.2 工藝參數(shù)對微弧氧化膜層的影響
1.3 納米注塑(PPS)鎂合金表面處理技術存在的問題
1.4 本課題的研究目的和意義
1.5 本課題的研究內(nèi)容
2 實驗設備及方法
2.1 實驗材料
2.2 微弧氧化設備
2.3 電解液組分的確定
2.4 電參數(shù)的選擇
2.5 微弧氧化膜的制備
2.5.1 試樣前處理
2.5.2 電解液配制
2.5.3 微弧氧化處理
2.6 微弧氧化膜的表征方法
2.6.1 外觀檢測
2.6.2 膜厚測試
2.6.3 膜層粗糙度測試
2.6.4 膜層微觀形貌及成分分析
2.6.5 膜層耐蝕性測試
2.7 技術路線
3 電解質(zhì)組分對微弧氧化的影響及優(yōu)化
3.1 硼酸鈉濃度優(yōu)化
3.1.1 硼酸鈉對微弧氧化電壓的影響
3.1.2 硼酸鈉濃度對膜層表面形貌的影響
3.1.3 硼酸鈉濃度對樣品表面PPS的影響
3.1.4 硼酸鈉濃度對膜層耐蝕性的影響
3.2 磷酸二氫胺濃度優(yōu)化
3.2.1 磷酸二氫胺濃度對微弧氧化電壓的影響
3.2.2 磷酸二氫胺濃度對膜層表面形貌的影響
3.2.3 磷酸二氫胺濃度對樣品表面PPS的影響
3.2.4 磷酸二氫胺濃度對膜層耐蝕性的影響
3.3 氟化鉀濃度優(yōu)化
3.3.1 氟化鉀對微弧氧化電壓的影響
3.3.2 氟化鉀濃度對膜層表面形貌的影響
3.3.3 氟化鉀濃度對樣品表面PPS的影響
3.3.4 氟化鉀濃度對膜層耐蝕性的影響
3.4 氫氧化鈉濃度優(yōu)化
3.4.1 氫氧化鈉對微弧氧化電壓的影響
3.4.2 氫氧化鈉濃度對膜層表面形貌的影響
3.4.3 氫氧化鈉濃度對樣品表面PPS的影響
3.4.4 氫氧化鈉濃度對膜層耐蝕性的影響
3.5 電解液正交試驗設計
3.5.1 電解液正交實驗結(jié)果
3.5.2 膜層耐腐蝕性能
3.6 本章小結(jié)
4 電參數(shù)對微弧氧化的影響及優(yōu)化
4.1 電流密度優(yōu)化
4.1.1 電流密度對微弧氧化電壓的影響
4.1.2 電流密度對膜層表面形貌的影響
4.1.3 電流密度對樣品表面PPS的影響
4.1.4 電流密度對膜層耐蝕性的影響
4.2 頻率優(yōu)化
4.2.1 頻率對微弧氧化電壓的影響
4.2.2 頻率對膜層表面形貌的影響
4.2.3 頻率對樣品表面PPS的影響
4.2.4 頻率對膜層耐蝕性的影響
4.3 占空比優(yōu)化
4.3.1 占空比對微弧氧化電壓的影響
4.3.2 占空比對膜層表面形貌的影響
4.3.3 占空比對樣品表面PPS的影響
4.3.4 占空比對膜層耐蝕性的影響
4.4 微弧氧化時間優(yōu)化
4.4.1 微弧氧化時間對膜層表面形貌的影響
4.4.2 微弧氧化時間對樣品表面PPS的影響
4.4.3 微弧氧化時間對膜層耐蝕性的影響
4.5 電參數(shù)正交試驗設計
4.5.1 電參數(shù)正交試驗設計方案
4.5.2 膜層耐腐蝕性能
4.6 本章小結(jié)
5 納米注塑(PPS)鎂合金微弧氧化的膜層特性研究及燒蝕機理探討
5.1 優(yōu)化工藝下納米注塑(PPS)鎂合金微弧氧化過程及膜層特性研究
5.1.1 微弧氧化過程
5.1.2 膜層的表面形貌及元素分布
5.1.3 膜層的耐蝕性研究
5.2 納米注塑(PPS)鎂合金微弧氧化的燒蝕機理探討
5.2.1 納米注塑(PPS)鎂合金微弧氧化燒蝕的介紹
5.2.2 納米注塑(PPS)鎂合金微弧氧化燒蝕的機理及影響因素
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間主要研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]表面處理方式對鎂合金表面品質(zhì)的影響[J]. 張亞琴,李遠發(fā),陳善榮,余子健,宋卓能,吳奎. 特種鑄造及有色合金. 2018(05)
[2]微弧氧化及其在鎂合金腐蝕防護領域的研究進展[J]. 崔學軍,平靜. 中國腐蝕與防護學報. 2018(02)
[3]KH-550對AZ31B鎂合金表面微弧氧化膜結(jié)構(gòu)及性能的影響[J]. 崔學軍,代鑫,鄭冰玉,張穎君. 中國腐蝕與防護學報. 2017(03)
[4]鎂合金表面防腐蝕技術的研究進展[J]. 周林,楊素媛. 兵器材料科學與工程. 2009(05)
[5]鎂合金微弧氧化陶瓷膜層研究進展[J]. 李貴江,李亮,許長慶. 熱加工工藝. 2008(18)
[6]鎂合金微弧氧化過程中局部燒蝕現(xiàn)象的研究[J]. 陳海濤,馬躍洲,張昌青,馬鳳杰. 表面技術. 2008(01)
[7]AZ91D鎂合金微弧氧化工藝參數(shù)的優(yōu)化[J]. 駱海賀,蔡啟舟,魏伯康. 特種鑄造及有色合金. 2007(07)
[8]鎂合金在汽車工業(yè)和3C產(chǎn)品中的應用[J]. 李軼,程培元,華林. 江西有色金屬. 2007(02)
[9]鎂合金觸變成形在3C產(chǎn)品殼體上的應用[J]. 曾英,羅靜. 重慶工學院學報. 2006(11)
[10]電參數(shù)對鎂合金陽極氧化膜性能影響的研究進展[J]. 張榮發(fā),李明升,龍小麗,何向明,單大勇,韓恩厚. 中國有色金屬學報. 2006(11)
碩士論文
[1]電參數(shù)對鎂合金微弧氧化局部持續(xù)電弧燒蝕的影響[D]. 王天祥.蘭州理工大學 2017
本文編號:3704621
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 鎂合金特性
1.1.1 鎂合金在“3C”產(chǎn)業(yè)中的應用
1.1.2 鎂合金表面處理技術
1.2 微弧氧化技術
1.2.1 微弧氧化成膜原理
1.2.2 工藝參數(shù)對微弧氧化膜層的影響
1.3 納米注塑(PPS)鎂合金表面處理技術存在的問題
1.4 本課題的研究目的和意義
1.5 本課題的研究內(nèi)容
2 實驗設備及方法
2.1 實驗材料
2.2 微弧氧化設備
2.3 電解液組分的確定
2.4 電參數(shù)的選擇
2.5 微弧氧化膜的制備
2.5.1 試樣前處理
2.5.2 電解液配制
2.5.3 微弧氧化處理
2.6 微弧氧化膜的表征方法
2.6.1 外觀檢測
2.6.2 膜厚測試
2.6.3 膜層粗糙度測試
2.6.4 膜層微觀形貌及成分分析
2.6.5 膜層耐蝕性測試
2.7 技術路線
3 電解質(zhì)組分對微弧氧化的影響及優(yōu)化
3.1 硼酸鈉濃度優(yōu)化
3.1.1 硼酸鈉對微弧氧化電壓的影響
3.1.2 硼酸鈉濃度對膜層表面形貌的影響
3.1.3 硼酸鈉濃度對樣品表面PPS的影響
3.1.4 硼酸鈉濃度對膜層耐蝕性的影響
3.2 磷酸二氫胺濃度優(yōu)化
3.2.1 磷酸二氫胺濃度對微弧氧化電壓的影響
3.2.2 磷酸二氫胺濃度對膜層表面形貌的影響
3.2.3 磷酸二氫胺濃度對樣品表面PPS的影響
3.2.4 磷酸二氫胺濃度對膜層耐蝕性的影響
3.3 氟化鉀濃度優(yōu)化
3.3.1 氟化鉀對微弧氧化電壓的影響
3.3.2 氟化鉀濃度對膜層表面形貌的影響
3.3.3 氟化鉀濃度對樣品表面PPS的影響
3.3.4 氟化鉀濃度對膜層耐蝕性的影響
3.4 氫氧化鈉濃度優(yōu)化
3.4.1 氫氧化鈉對微弧氧化電壓的影響
3.4.2 氫氧化鈉濃度對膜層表面形貌的影響
3.4.3 氫氧化鈉濃度對樣品表面PPS的影響
3.4.4 氫氧化鈉濃度對膜層耐蝕性的影響
3.5 電解液正交試驗設計
3.5.1 電解液正交實驗結(jié)果
3.5.2 膜層耐腐蝕性能
3.6 本章小結(jié)
4 電參數(shù)對微弧氧化的影響及優(yōu)化
4.1 電流密度優(yōu)化
4.1.1 電流密度對微弧氧化電壓的影響
4.1.2 電流密度對膜層表面形貌的影響
4.1.3 電流密度對樣品表面PPS的影響
4.1.4 電流密度對膜層耐蝕性的影響
4.2 頻率優(yōu)化
4.2.1 頻率對微弧氧化電壓的影響
4.2.2 頻率對膜層表面形貌的影響
4.2.3 頻率對樣品表面PPS的影響
4.2.4 頻率對膜層耐蝕性的影響
4.3 占空比優(yōu)化
4.3.1 占空比對微弧氧化電壓的影響
4.3.2 占空比對膜層表面形貌的影響
4.3.3 占空比對樣品表面PPS的影響
4.3.4 占空比對膜層耐蝕性的影響
4.4 微弧氧化時間優(yōu)化
4.4.1 微弧氧化時間對膜層表面形貌的影響
4.4.2 微弧氧化時間對樣品表面PPS的影響
4.4.3 微弧氧化時間對膜層耐蝕性的影響
4.5 電參數(shù)正交試驗設計
4.5.1 電參數(shù)正交試驗設計方案
4.5.2 膜層耐腐蝕性能
4.6 本章小結(jié)
5 納米注塑(PPS)鎂合金微弧氧化的膜層特性研究及燒蝕機理探討
5.1 優(yōu)化工藝下納米注塑(PPS)鎂合金微弧氧化過程及膜層特性研究
5.1.1 微弧氧化過程
5.1.2 膜層的表面形貌及元素分布
5.1.3 膜層的耐蝕性研究
5.2 納米注塑(PPS)鎂合金微弧氧化的燒蝕機理探討
5.2.1 納米注塑(PPS)鎂合金微弧氧化燒蝕的介紹
5.2.2 納米注塑(PPS)鎂合金微弧氧化燒蝕的機理及影響因素
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間主要研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]表面處理方式對鎂合金表面品質(zhì)的影響[J]. 張亞琴,李遠發(fā),陳善榮,余子健,宋卓能,吳奎. 特種鑄造及有色合金. 2018(05)
[2]微弧氧化及其在鎂合金腐蝕防護領域的研究進展[J]. 崔學軍,平靜. 中國腐蝕與防護學報. 2018(02)
[3]KH-550對AZ31B鎂合金表面微弧氧化膜結(jié)構(gòu)及性能的影響[J]. 崔學軍,代鑫,鄭冰玉,張穎君. 中國腐蝕與防護學報. 2017(03)
[4]鎂合金表面防腐蝕技術的研究進展[J]. 周林,楊素媛. 兵器材料科學與工程. 2009(05)
[5]鎂合金微弧氧化陶瓷膜層研究進展[J]. 李貴江,李亮,許長慶. 熱加工工藝. 2008(18)
[6]鎂合金微弧氧化過程中局部燒蝕現(xiàn)象的研究[J]. 陳海濤,馬躍洲,張昌青,馬鳳杰. 表面技術. 2008(01)
[7]AZ91D鎂合金微弧氧化工藝參數(shù)的優(yōu)化[J]. 駱海賀,蔡啟舟,魏伯康. 特種鑄造及有色合金. 2007(07)
[8]鎂合金在汽車工業(yè)和3C產(chǎn)品中的應用[J]. 李軼,程培元,華林. 江西有色金屬. 2007(02)
[9]鎂合金觸變成形在3C產(chǎn)品殼體上的應用[J]. 曾英,羅靜. 重慶工學院學報. 2006(11)
[10]電參數(shù)對鎂合金陽極氧化膜性能影響的研究進展[J]. 張榮發(fā),李明升,龍小麗,何向明,單大勇,韓恩厚. 中國有色金屬學報. 2006(11)
碩士論文
[1]電參數(shù)對鎂合金微弧氧化局部持續(xù)電弧燒蝕的影響[D]. 王天祥.蘭州理工大學 2017
本文編號:3704621
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