本文關(guān)鍵詞：3003鋁合金硬質(zhì)陽極氧化膜封閉工藝及其性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：3003鋁合金為Al-Mn系合金,具有良好的耐腐蝕性、導熱性及優(yōu)良的可加工性能,廣泛應(yīng)用于建筑裝飾、家用廚具、制冷器件、電子、航空航天等方面,是應(yīng)用最廣的一種防銹鋁。鋁的硬質(zhì)陽極氧化是在鋁合金表面通過硬質(zhì)陽極氧化處理形成一層硬度較高、膜層較厚的致密氧化膜。但由于陽極氧化膜的多孔層存在大量微孔結(jié)構(gòu)單元,容易被易吸附介質(zhì)和強腐蝕介質(zhì)腐蝕破壞。因此為了提高其耐蝕性必須進行封孔處理。目前,陽極氧化膜封閉技術(shù)的研究方向愈加傾向于高效、環(huán)保。本文首先采用單一硫酸基礎(chǔ)電解液,通過恒電流密度方式對3003鋁合金進行硬質(zhì)陽極氧化處理。再采用復(fù)合封閉方式在硬質(zhì)陽極氧化膜的表面形成一層具有優(yōu)異耐堿性能的有機、無機或無機-有機復(fù)合薄膜。采用掃描電子顯微鏡觀察不同方法封閉膜層腐蝕前后的表面形貌,同時研究了各膜層的耐堿性能。結(jié)果表明,硬脂酸水溶液封閉可提升硬質(zhì)陽極氧化膜的防腐蝕性能。最優(yōu)封閉液組成及工藝參數(shù)為：硬脂酸SA:1.0～2.0 g L-1;添加劑A：12.5～17 g L-1；添加劑B：1.5～2.0 gL-1；封閉溫度：95～100℃；封閉時間：30 min;pH=7.5～8.5。以硫酸硬質(zhì)陽極氧化膜為基礎(chǔ)試樣,采用兩種無機鹽封閉技術(shù)與硬脂酸封閉技術(shù)進行復(fù)配,制備了無機-有機復(fù)合膜層,研究了復(fù)合膜層腐蝕前后的表面形貌、耐蝕性能及機理。以耐強堿測試結(jié)果為判定膜層耐堿性的依據(jù),比較了采用不同封閉方法處理后的膜層耐堿性能。結(jié)果表明,最好的封閉方法為6#封閉方法(硅酸鹽-硬脂酸復(fù)合封閉),其明顯提高了鋁硬質(zhì)陽極氧化膜的耐堿性能且堿液腐蝕開始冒泡時間最長可達22 min。耐強堿性能最佳的封閉液及工藝參數(shù)為：硬脂酸SA：1.0～2.0 g L-1；添加劑A：12.5～17 g L-1；添加劑B：1.5-2.0 g L-1；硅酸鹽溶液C：20 v01%；添加劑D：3-5 g L-1；封閉溫度：95～100℃；封閉時間：30 min;pH=7.5～8.5。采用有機酸A：60 gL-1,有機酸B：40 gL-1和無機酸C:3～5 mL L-1的混合酸電解液,通過恒電流密度方式對3003系鋁合金進行硬質(zhì)陽極氧化。再對混合酸硬質(zhì)陽極氧化膜進行復(fù)合封閉處理,采用不同的封閉方法在其表面形成不同的封閉保護層。通過掃描電子顯微鏡及耐蝕測試研究了復(fù)合膜層與混合酸硬質(zhì)陽極氧化膜的結(jié)合性能及整體耐蝕性。比較得知：混合酸硬質(zhì)陽極氧化膜耐堿性比普通硫酸硬質(zhì)陽極氧化膜耐堿性強；硬脂酸SA+添加劑A+添加劑B及硬脂酸SA+添加劑A+添加劑B+硅酸鹽溶液C+添加劑D的混合封閉體系具有較好的封閉作用,堿液腐蝕開始冒泡時間最長可達22min,能明顯提高混合酸硬質(zhì)陽極氧化膜的耐堿性能。
【關(guān)鍵詞】：3003鋁合金 硬質(zhì)陽極氧化膜 復(fù)合封閉技術(shù) 耐堿性
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-24
• 1.1 鋁概述12
• 1.2 鋁的硬質(zhì)陽極氧化12-15
• 1.3 鋁硬質(zhì)陽極氧化膜形成原理及膜層結(jié)構(gòu)15-16
• 1.3.1 氧化膜形成原理15
• 1.3.2 陽極氧化膜膜層結(jié)構(gòu)15-16
• 1.4 鋁硬質(zhì)陽極氧化膜的制備16-18
• 1.4.1 硫酸硬質(zhì)陽極氧化16-17
• 1.4.2 混合酸硬質(zhì)陽極氧化17-18
• 1.5 鋁陽極氧化膜的耐堿腐蝕性18
• 1.6 鋁陽極氧化膜的傳統(tǒng)封閉方法18-21
• 1.6.1 常溫封閉法19-20
• 1.6.2 中溫封閉法20
• 1.6.3 高溫封閉法20-21
• 1.7 鋁的硬質(zhì)陽極氧化膜有機酸封閉技術(shù)21-22
• 1.8 論文選題意義及主要研究內(nèi)容22-24
• 1.8.1 論文選題的意義22-23
• 1.8.2 論文研究的內(nèi)容23-24
• 第2章 3003鋁合金硬質(zhì)陽極氧化膜硬脂酸封閉技術(shù)的工藝研究24-38
• 2.1 實驗方法與條件25-27
• 2.1.1 實驗材料與儀器25-26
• 2.1.2 實驗藥品26-27
• 2.2 膜層的制備工藝及流程27-29
• 2.2.1 制備鋁硬質(zhì)陽極氧化膜的預(yù)處理工藝及流程27
• 2.2.2 硬質(zhì)陽極氧化電解液組成及工藝參數(shù)27-28
• 2.2.3 膜層的封閉工藝及流程28-29
• 2.3 硬質(zhì)陽極氧化膜層性能檢測29-30
• 2.3.1 表面形貌的表征29
• 2.3.2 膜層性能檢測29-30
• 2.4 結(jié)果與討論30-37
• 2.4.1 3003系鋁合金在硫酸電解液中的硬質(zhì)陽極氧化曲線30-31
• 2.4.2 不同封閉方法的硬質(zhì)陽極氧化膜形貌和顏色的比較31-33
• 2.4.3 不同封閉方法的硬質(zhì)陽極氧化膜的耐蝕性比較33-36
• 2.4.4 封閉液組成及濃度對膜層性能的影響36-37
• 2.4.5 3003系鋁合金硬質(zhì)陽極氧化膜硬脂酸封閉后外觀圖37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第3章 3003鋁合金硬質(zhì)陽極氧化膜無機鹽-硬脂酸復(fù)合封閉技術(shù)的工藝研究38-49
• 3.1 實驗方法與條件39
• 3.1.1 實驗儀器39
• 3.1.2 實驗藥品39
• 3.1.3 電解液組成及工藝參數(shù)39
• 3.2 膜層的制備工藝及流程39-40
• 3.2.1 鋁硬質(zhì)陽極氧化膜的制備工藝及流程39
• 3.2.2 膜層的封閉工藝及流程39-40
• 3.3 硬質(zhì)陽極氧化膜層性能檢測40-42
• 3.3.1 表面形貌的表征40-41
• 3.3.2 膜層耐蝕性能檢測41-42
• 3.4 結(jié)果與討論42-47
• 3.4.1 不同封閉方法的硬質(zhì)陽極氧化膜形貌和顏色的比較42-44
• 3.4.2 復(fù)合封閉方式對陽極氧化膜耐蝕性能的影響44-47
• 3.4.3 3003系鋁合金硬質(zhì)陽極氧化膜封閉后外觀圖47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第4章 3003鋁合金混合酸硬質(zhì)陽極氧化膜復(fù)合封閉技術(shù)的工藝研究49-59
• 4.1 實驗方法與條件50-51
• 4.1.1 實驗儀器50
• 4.1.2 實驗藥品50
• 4.1.3 電解液組成及工藝參數(shù)50-51
• 4.2 膜層的制備工藝及流程51
• 4.2.1 鋁硬質(zhì)陽極氧化膜的制備工藝及流程51
• 4.2.2 膜層的封閉工藝及流程51
• 4.3 硬質(zhì)陽極氧化膜層性能檢測51-52
• 4.3.1 表面形貌的表征51-52
• 4.3.2 膜層耐蝕性能檢測52
• 4.4 結(jié)果與討論52-57
• 4.4.1 3003系鋁合金在混合酸電解液中的硬質(zhì)陽極氧化曲線52-53
• 4.4.2 混合酸硬質(zhì)陽極氧化膜與硫酸硬質(zhì)陽極氧化膜的表面形貌比較53
• 4.4.3 不同封閉方法的硬質(zhì)陽極氧化膜形貌和顏色的比較53-55
• 4.4.4 復(fù)合封閉方式對陽極氧化膜耐蝕性能影響的研究55-57
• 4.4.5 3003系鋁合金硬質(zhì)陽極氧化膜封閉后外觀圖57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 結(jié)論59-61
• 參考文獻61-67
• 附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文目錄67-68
• 致謝68

  本文關(guān)鍵詞：3003鋁合金硬質(zhì)陽極氧化膜封閉工藝及其性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：501027