提高3003铝合金电加热器耐蚀性能的研究

发布时间：2020-07-07 22:16

【摘要】：3003铝合金作为空调电加热器材料,在沿海或酸雨严重地区使用一段时间后表面被腐蚀,出现白色粉尘,粉尘在空调使用过程中落入室内,污染家居环境,或被吸入人体,危害身体健康。本文针对3003铝合金耐蚀性不能满足要求的问题,采用适合大批量生产的阳极氧化及化学镀表面处理方法提高铝合金电加热器的耐蚀性能。本文通过正交试验法,借助扫描电子显微镜、能谱仪、电化学工作站等仪器对3003铝合金恒直流复合酸阳极氧膜的表面形貌、成分、膜厚、耐蚀性等进行系统研究。获得了最佳的阳极氧化配方及工艺参数:磺基水杨酸70 g/L,硼酸30g/L,草酸25 g/L,硫酸2 mL/L,电流密度2.5A/dm~2,氧化温度3-10℃,氧化时间40 min,搅拌方式为机械搅拌。结果表明,最佳配方及工艺条件下的复合酸阳极氧化膜厚29μm;氧化膜孔径小于40 nm,孔隙率约16%,低于普通阳极氧化膜20%的孔隙率;自腐蚀电流密度为1.317×10~(-7) A/cm~2比基材低了2个数量级,采用醋酸镍对其氧化膜封孔处理,自腐蚀电流密度进一步降低为1.065×10~(-8) A/cm~2,展现出优良的耐蚀性能。3003铝合金化学镀结果表明,采用工艺简单的预化学镀镍活化可以取代工艺复杂的二次浸锌活化,同样可以获得高质量的化学镀层。在本实验条件下制备的化学镀镍磷合金镀层,磷含量为11%(质量分数),为非晶态结构,化学镀镍活化的化学镀镍磷的自腐蚀电流密度1.14×10~(-5) A/cm~2,低于基材的自腐蚀电流密度2.64×10~(-5) A/cm~2,能实现对基材的保护作用。在化学镀中引入超声场,可以明显细化镀层的组织,其中当超声功率为30 W时,镀层镍磷颗粒凸起胞更均匀、细小。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB657.2;TG178
【图文】：

提高 3003 铝合金电加热器耐蚀性能的研究第二章 实验材料与方法2.1 试验材料与设备2.1.1 试验材料与试剂实 验 样 品 所 用 材 料 为 3003 铝 合 金 板 材 ， 先 线 切 割 成 大 小 为70mm×10mm×7.3mm 的长条状试样，然后再分别切成 10mm×10mm×7.3mm 的试样，但彼此样品之间不切断，以便可以一次性进行阳极氧化来做多个试样，进行多种检测，试样图见下图 2.1。铝合金的化学成分见表 2.1，实验所用试剂见表2.2。

电化学工作站 CHI600E/700EX 射线衍射仪 D/max-2500PC扫描电子显微镜 JSM-7001F扫描电子显微镜 S-3400金相试样镶嵌机 XQ2倒置式金相光学显微镜 Nikon EPiphot 300数控超声波清洗器 KQ-200KDE电子分析天平 JD100石墨锅 ---泡沫保温箱 ---冷冻设备 ---机械搅拌器单槽控温超声清洗机---LXL-1006

图 2.3 化学镀装置示意图Fig.2.3 Diagrammatic sketch of electroless plating device化工艺流程化膜的制备工艺流程见图 2.4。图 2.4 阳极氧化膜的制备工艺流程图Fig.2.4 process flow chart of the anodic oxidation film氧化预处理工艺

【参考文献】

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本文编号：2745684