7075-T6铝合金微弧氧化膜生长特征及第二相颗粒复合研究
发布时间：2020-12-17 11:57
在Na2SiO3·9H2O-（NaPO3）6-NaOH混合电解液中,采用直流脉冲电源制备微弧氧化（MAO）膜。电参数:正向电流密度15 A/dm2（负向为0）,频率500 Hz,占空比1:1。在不同浓度和粒径的HBN颗粒及CeO2、Nd2O3稀土颗粒的电解液中,制备微弧氧化复合膜。研究了击穿过程的火花放电现象,包括火花颜色、尺寸变化及持续时间等表面状态;分析软火花放电击穿对膜表面粗糙度、膜厚等特征以及摩擦性能、耐腐蚀性能的影响;表征微弧氧化过程能量损耗,氧化膜的特征、内部结构、耐磨及耐蚀性能,HBN和CeO2、Nd2O3稀土颗粒复合对氧化膜的影响。研究结果表明:微弧氧化过程火花由白变黄,尺寸增大,放电持续时间不断增大;氧化能耗前、中期增长较快,几乎呈线性增长,后期能耗增长极缓。均匀放电击穿过程对氧化膜表面具有整平作用,尤其是放...
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型两种膜的随微弧氧化过程电流-电压曲线图
通过氧化膜的不断放电击穿产生大量熔融氧化物，连续的熔结、凝固，使[O]不断往膜-基截面扩散与基体 Al 反应形成氧化膜。击穿 3-1 所示，MAO 前期形成多孔（孔径纳米尺度）的氧化膜，氧化膜两侧电势层，在孔和表面形成电解氧气泡，为放电击穿作准备；放电击穿过程击穿产生的高温使周围局部氧化物发生熔融，在膜基界面形成扩散过渡层体氧化，膜内击穿放电一侧与基体一侧形成强电场，Al 及[O]在浓度梯度梯度驱动下在熔融的过渡层中实现电子交换和氧化物的形成，因此膜基界存在 Al-O 元素梯度分布的过渡层，且该层由于温度梯度较小能发生缓慢凝以缺陷极少、密度较高；中期放电击穿较均匀，所以氧化膜增厚较平均；花数量减少、尺寸增大，局部击穿对氧化膜整体增厚影响不大，所以后期膜厚基本不变，局部的放电大火花对氧化膜致密度有较大的危害。为研究氧化膜击穿放电对氧化膜组织结构及性能的影响，选取阳极氧化入放电击穿阶段）、软火花击穿和均匀的微弧放电三个阶段的氧化试样，构和性能进行表征，同时分析了不同氧化时间下 MAO 试样的特征、结构。
昌航空大学硕士学位论文 第三章 7075-T6 铝合金微弧氧化膜生长特征、结构及性.2 7075-T6 铝合金微弧氧化膜制备.2.1 MAO 过程表面放电火花原电解液和电参数条件下对 7075-T6 铝合金表面进行微弧氧化处理，并将程分为三个部分：阳极氧化阶段、（软）火花放电击穿阶段、微弧放电阶段（弧光放电）。第 I 阶段阳极氧化阶段遵循法拉第定律[64]，化学物质转变量与的流通电流成正比，即电流密度与阳极试样表面水电解量、氧化膜转化量成关系；第 II 阶段火花放电阶段，主要形成氧气泡击穿，又被称软火花放电[6解伴随成膜过程，与 I 阶段成膜为微弧放电过程作准备；第 III 阶段微弧放段，也有研究将其分为微弧放电和弧光放电[66]，该阶段的击穿原理均为介质且只存在放电通道及熔池大小差异，因此可归于一类，该阶段为微弧氧化的
【参考文献】：
期刊论文
[1]7075铝合金化学镀镍–磷/镍–磷–β-碳化硅双镀层的耐磨性[J]. 王丹丹,王晓刚,樊子民,邓丽荣,陆树河. 电镀与涂饰. 2018(23)
[2]稀土CeO2对AlCoCuFeMnNi高熵合金组织与性能的影响[J]. 彭竹琴,李俊魁,卢金斌,马明星,吴玉萍. 材料工程. 2018(08)
[3]电能量参数对微弧氧化技术及能耗影响的研究进展[J]. 陈泉志,童庆,黄德宇,蒋智秋,钱堃,李伟洲. 材料导报. 2018(S1)
[4]电解液中Na2WO4对Ti2AlNb微弧氧化膜结构及摩擦磨损性能的影响[J]. 刘小辉,王帅星,杜楠,赵晴,康佳,刘欢欢. 材料工程. 2018(02)
[5]CeO2对铝合金表面激光熔覆增材制造Ni60合金层组织及耐蚀性影响[J]. 王成磊,高原,张光耀. 稀有金属材料与工程. 2017(08)
[6]稀土对电沉积Ni-W合金组织和性能的影响[J]. 张雪辉,陈颢,李晓闲,李金辉,刘位江,彭超. 稀有金属材料与工程. 2016(10)
[7]TC4钛合金微弧氧化六方氮化硼复合膜的组构及摩擦学行为[J]. 赵晴,王伟,王力强,王帅星,杜楠,文庆杰. 材料保护. 2015(06)
[8]添加剂对铝基复合材料微弧氧化膜层性能的影响[J]. 杨艳,穆耀钊,孙长涛,费航军,张镜斌. 热加工工艺. 2014(04)
[9]Cr2O3微粒对Ti6Al4V微弧氧化膜结构及磨损行为的影响[J]. 王帅星,赵晴,张小明,刘道新,杜楠. 材料热处理学报. 2014(02)
[10]添加剂铬酸钾对TC4钛合金微弧氧化膜层性能的影响[J]. 林修洲,唐唯,杜勇,崔学军. 电镀与涂饰. 2013(07)
硕士论文
[1]TC4钛合金微弧氧化复合膜形成机理研究[D]. 郝千驹.南昌航空大学 2018
[2]TC4钛合金微弧氧化成膜机理研究[D]. 程法嵩.南昌航空大学 2017
本文编号：2921999
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型两种膜的随微弧氧化过程电流-电压曲线图
通过氧化膜的不断放电击穿产生大量熔融氧化物，连续的熔结、凝固，使[O]不断往膜-基截面扩散与基体 Al 反应形成氧化膜。击穿 3-1 所示，MAO 前期形成多孔（孔径纳米尺度）的氧化膜，氧化膜两侧电势层，在孔和表面形成电解氧气泡，为放电击穿作准备；放电击穿过程击穿产生的高温使周围局部氧化物发生熔融，在膜基界面形成扩散过渡层体氧化，膜内击穿放电一侧与基体一侧形成强电场，Al 及[O]在浓度梯度梯度驱动下在熔融的过渡层中实现电子交换和氧化物的形成，因此膜基界存在 Al-O 元素梯度分布的过渡层，且该层由于温度梯度较小能发生缓慢凝以缺陷极少、密度较高；中期放电击穿较均匀，所以氧化膜增厚较平均；花数量减少、尺寸增大，局部击穿对氧化膜整体增厚影响不大，所以后期膜厚基本不变，局部的放电大火花对氧化膜致密度有较大的危害。为研究氧化膜击穿放电对氧化膜组织结构及性能的影响，选取阳极氧化入放电击穿阶段）、软火花击穿和均匀的微弧放电三个阶段的氧化试样，构和性能进行表征，同时分析了不同氧化时间下 MAO 试样的特征、结构。
昌航空大学硕士学位论文 第三章 7075-T6 铝合金微弧氧化膜生长特征、结构及性.2 7075-T6 铝合金微弧氧化膜制备.2.1 MAO 过程表面放电火花原电解液和电参数条件下对 7075-T6 铝合金表面进行微弧氧化处理，并将程分为三个部分：阳极氧化阶段、（软）火花放电击穿阶段、微弧放电阶段（弧光放电）。第 I 阶段阳极氧化阶段遵循法拉第定律[64]，化学物质转变量与的流通电流成正比，即电流密度与阳极试样表面水电解量、氧化膜转化量成关系；第 II 阶段火花放电阶段，主要形成氧气泡击穿，又被称软火花放电[6解伴随成膜过程，与 I 阶段成膜为微弧放电过程作准备；第 III 阶段微弧放段，也有研究将其分为微弧放电和弧光放电[66]，该阶段的击穿原理均为介质且只存在放电通道及熔池大小差异，因此可归于一类，该阶段为微弧氧化的
【参考文献】：
期刊论文
[1]7075铝合金化学镀镍–磷/镍–磷–β-碳化硅双镀层的耐磨性[J]. 王丹丹,王晓刚,樊子民,邓丽荣,陆树河. 电镀与涂饰. 2018(23)
[2]稀土CeO2对AlCoCuFeMnNi高熵合金组织与性能的影响[J]. 彭竹琴,李俊魁,卢金斌,马明星,吴玉萍. 材料工程. 2018(08)
[3]电能量参数对微弧氧化技术及能耗影响的研究进展[J]. 陈泉志,童庆,黄德宇,蒋智秋,钱堃,李伟洲. 材料导报. 2018(S1)
[4]电解液中Na2WO4对Ti2AlNb微弧氧化膜结构及摩擦磨损性能的影响[J]. 刘小辉,王帅星,杜楠,赵晴,康佳,刘欢欢. 材料工程. 2018(02)
[5]CeO2对铝合金表面激光熔覆增材制造Ni60合金层组织及耐蚀性影响[J]. 王成磊,高原,张光耀. 稀有金属材料与工程. 2017(08)
[6]稀土对电沉积Ni-W合金组织和性能的影响[J]. 张雪辉,陈颢,李晓闲,李金辉,刘位江,彭超. 稀有金属材料与工程. 2016(10)
[7]TC4钛合金微弧氧化六方氮化硼复合膜的组构及摩擦学行为[J]. 赵晴,王伟,王力强,王帅星,杜楠,文庆杰. 材料保护. 2015(06)
[8]添加剂对铝基复合材料微弧氧化膜层性能的影响[J]. 杨艳,穆耀钊,孙长涛,费航军,张镜斌. 热加工工艺. 2014(04)
[9]Cr2O3微粒对Ti6Al4V微弧氧化膜结构及磨损行为的影响[J]. 王帅星,赵晴,张小明,刘道新,杜楠. 材料热处理学报. 2014(02)
[10]添加剂铬酸钾对TC4钛合金微弧氧化膜层性能的影响[J]. 林修洲,唐唯,杜勇,崔学军. 电镀与涂饰. 2013(07)
硕士论文
[1]TC4钛合金微弧氧化复合膜形成机理研究[D]. 郝千驹.南昌航空大学 2018
[2]TC4钛合金微弧氧化成膜机理研究[D]. 程法嵩.南昌航空大学 2017
本文编号：2921999
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/2921999.html
