等离子体电解氧化制备耐蚀耐热涂层研究

发布时间：2023-02-26 04:25

　　镁合金密度较低、重量轻、比强度较高、电磁屏蔽性能优良,在航空、航天、汽车、电子通讯等领域应用广泛。然而,因其自然生成的氧化膜松散多孔,使得耐腐蚀性及抗高温性能较差,大大阻碍了其进一步的工程应用。本文采用等离子体电解氧化(PEO)技术,以普通溶液(Na₂SiO₃和NaOH)和额外含辅助添加剂(KH₂PO₄、Na₂B₄O₇?10H₂O)的溶液为电解液,在AZ31镁合金表面原位生长陶瓷膜层,并对性能各异的膜层进行了测试,初步探讨了膜层生长机理。具体做了如下工作:(1)采用正交实验,以电压、频率(占空比)、处理时长和缓释剂EDTA—2Na浓度作为研究的影响因子,优化工艺参数。系统研究各因子对单一指标如耐蚀及耐热性的影响重要程度。(2)在优化后的工艺参数条件下,使用普通溶液制备出S膜,使用含辅助添加剂KH₂PO₄的电解液制备出P膜,使用含辅助添加剂Na₂B<...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 等离子体电解氧化技术
        1.2.1 等离子体电解氧化技术概述
        1.2.2 等离子体电解氧化技术原理
        1.2.3 等离子体电解氧化的基本过程
        1.2.4 等离子体电解氧化技术的发展历程及研究现状
    1.3 镁合金等离子体电解氧化膜层的性能
    1.4 封孔后处理
    1.5 本文的研究目标及研究内容
        1.5.1 研究目标
        1.5.2 研究内容
2 实验设备及研究方法
    2.1 等离子体电解氧化实验装置
    2.2 实验材料
        2.2.1 镁合金基材
        2.2.2 实验使用化学试剂
        2.2.3 电解液配备
    2.3 等离子体电解氧化膜层的组织及形貌测试
        2.3.1 膜层物相检测
        2.3.2 膜层形貌检测
    2.4 等离子体电解氧化膜层的性能测试
        2.4.1 膜层的耐蚀性能
        2.4.2 膜层的耐热性能
3 AZ31镁合金等离子体电解氧化工艺参数优化实验
    3.1 正交试验设计
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 动电位极化曲线测试
        3.2.2 高温氧化实验测试
        3.2.3 试验结果分析
    3.3 本章小结
4 电解液添加辅助添加剂制备复合膜层的组织与性能
    4.1 膜层的制备
    4.2 等离子体电解氧化膜层的组成和结构
        4.2.1 膜层的微观形貌
        4.2.2 膜层的物相组成
    4.3 等离子体电解氧化膜层的耐蚀性能
        4.3.1 动电位极化曲线分析
        4.3.2 5.0 wt.%NaCl溶液中的浸泡性能
    4.4 膜层的抗高温氧化和抗热震性能
        4.4.1 膜层的抗高温氧化性能
        4.4.2 膜层的耐热冲击性能
    4.5 本章小结
5 等离子体电解氧化陶瓷膜层封孔后组织与性能
    5.1 封孔处理
    5.2 封孔对涂层表面形貌的影响
    5.3 封孔对涂层耐蚀性能的影响
    5.4 封孔对涂层抗高温氧化性能的影响
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录



本文编号：3749812