2196铝锂合金阳极氧化工艺优化
发布时间：2021-01-02 01:43
2196铝锂合金是第3代Al-Li合金,铝锂合金是当今航空产业的重要架结构材料。在实际航空产业应用中,铝合金的表面一般进行氧化处理,来提高其防腐性能。本文通过对氧化膜形貌、厚度、成分、显微硬度、耐蚀性的分析确定阳极氧化最优工艺;通过对不同氧化温度下的阳极氧化结果进行探究确定最适合的氧化温度;同时确定新溶液体系对氧化效果的影响以及氧化工艺参数。本文获得的具体研究结果如下:（1）通过对2196铝锂合金进行硫酸阳极氧化的正交实验,确定了在硫酸体系中获得最优氧化膜耐蚀性的阳极氧化工艺,在16%H2SO4溶液中施加电压18V,阳极氧化时间为60min。（2）温度对2196阳极氧化工艺的影响:在温度为20℃条件下制备的氧化膜最厚且耐蚀性最好。（3）新的简单阳极氧化的混合阳酸溶液配方:以总量500ml为例—470ml的16%硫酸、30ml无水乙醇、10gNiSO4和草酸25g。以及确定其氧化工艺参数为:硫酸浓度16%、氧化电压18V、氧化时间60min。检验新溶液体系对氧化效果的影响以及耐蚀性的影响。
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铝锂合金在C919大飞机上的应用
1.4.2 氧化膜结构其实阳极氧化膜的结构在世界范围内众说纷纭，到目前为止最能为大家接受的是凯勒1953年提出的相对来说将复杂结构简单化的一种泛用性的多孔模型，如图1.2所示，阳极氧化膜的结构是由阻挡层和多孔层这两种完全不同形貌的结构构成，阻挡层这类结构在氧化整个过程最开始时靠近基材生成，阻挡层这一结构完全与基材相贴合在一起，随着氧化的进行，在阻挡层之后逐渐形成多孔层[22]。图1.2 铝阳极氧化膜结构GC Wood和O’sullivan通过相关实验研究得出的结论与Keller的模型具有相同的结果，我们观察整个阳极氧化膜形成的过程，阻挡层开始紧贴着基材缓慢的致密生长，随着氧化的发生，我们发现阻挡层表层会逐渐的出现许多参差不齐的细小微孔，这些细孔导致了金属表面的电流密度分布忽高忽低，随着反应的持续进行，阳极氧化氧化膜厚度加厚的同时
沈阳航空航天大学硕士学位论文6图1.3 不同溶液体系温度在不同氧化膜深度下的孔隙率及孔径对于阳极氧化膜的耐蚀性和氧化膜的孔隙率一直有说不清道不明的关系。ImanMohammadi等通过对AA1050铝合金经过脉冲阳极氧化工艺处理后的氧化膜孔隙率分析后得出，孔隙率是反映膜层发生腐蚀行为的重要指标[27]。(2)氧化膜的光性能我们发现阳极氧化膜涂层可以应用于航天器热控系统，并且涂层的性能可以应用于航天器外壳，涂层可以有效地降低太阳光辐射对航天器主体的影响程度。(3)氧化膜的吸附性由阳极氧化膜处理后的氧化膜表面的多孔特殊结构具有良好的吸附性能， 为了达到一定的特殊功能，如永磁、吸湿或吸波等性能，张永光[29]等的研究表明：氧化膜可以采用荧光吸附法进行附着分析，运用氧化膜的吸附性以观察氧化膜的形貌，通过这一方法我们发现铝合金最外层的疏松结构存在有许多大面积的孔洞，这些空洞的表面积极大
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝锂合金材料发展及综合性能评述[J]. 李飘,姚卫星. 航空工程进展. 2019(01)
[2]先进铝锂合金的发展及应用[J]. 杨富强,熊慧,任柏峰,王祝堂,宋仁伯. 世界有色金属. 2018(22)
[3]Cu,Li含量对新型超高强铝锂合金力学性能及微观组织的影响[J]. 潘波,李睿,李劲风,陈永来,张绪虎,郑子樵. 材料研究与应用. 2017(03)
[4]氧化工艺对2060-T8铝锂合金氧化膜微观特性及粘结性能的影响[J]. 卢雪雪,谢兰生,陈明和. 金属热处理. 2017(08)
[5]合金相对新型铝锂合金局部腐蚀行为的影响研究进展[J]. 易雅楠,麻彦龙,罗肖肖,付欢欢,陈小丽,孟晓敏. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(04)
[6]阳极氧化工艺对6061铝合金草酸氧化膜耐磨耐蚀性的影响[J]. 刘莉,张鲲,熊辉辉,宁淑红,胡琪,董立新,陈辉. 材料热处理学报. 2015(11)
[7]铝锂合金晶间腐蚀敏感性与时效阶段的相关性[J]. 蔡超,李劲风,王恒,方娜,许龙. 稀有金属材料与工程. 2015(10)
[8]显微组织的非均匀性对AA2099-T8铝锂合金局部腐蚀的影响[J]. 麻彦龙,孟晓敏,黄伟九,张小彬. 中国有色金属学报. 2015(03)
[9]2099铝锂合金晶间腐蚀行为与时效制度的相关性[J]. 许龙,姚希,李劲风,蔡超. 中国腐蚀与防护学报. 2014(05)
[10]航空用Al-Li合金阳极氧化对粘接性能的影响[J]. 刘昌发,黄明辉,孙振起. 材料导报. 2012(12)
博士论文
[1]合金元素锂对Al-Cu-Mg合金时效析出行为的影响[D]. 段石云.湖南大学 2017
[2]铝、镁合金表面氧化与粘接性能研究[D]. 张晓丰.北京化工大学 2008
硕士论文
[1]2198铝锂合金阳极氧化工艺研究[D]. 崔宝磊.沈阳航空航天大学 2018
[2]高性能铸造铝锂合金研究[D]. 孙乙萌.沈阳航空航天大学 2018
[3]2A12铝合金硬质阳极氧化工艺及复合自润滑膜的研究[D]. 王曼.江苏大学 2016
[4]热处理和预变形对AA2099铝锂合金局部腐蚀行为的影响研究[D]. 孟晓敏.重庆理工大学 2015
[5]2A12铝合金硬质阳极氧化工艺及性能研究[D]. 唐华.南昌航空大学 2011
[6]铝和铝合金常温脉冲硬质阳极氧化工艺研究[D]. 莫伟言.青岛科技大学 2010
[7]Al-Li合金的耐蚀性能与阳极氧化处理研究[D]. 沈光霁.天津大学 2010
[8]含钪Al-Cu-Li-Zr合金腐蚀行为的研究[D]. 李运春.中南大学 2008
[9]LY12铝合金不同硫酸浓度的阳极氧化膜结构研究[D]. 刘晓旭.西华大学 2007
本文编号：2952400
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铝锂合金在C919大飞机上的应用
1.4.2 氧化膜结构其实阳极氧化膜的结构在世界范围内众说纷纭，到目前为止最能为大家接受的是凯勒1953年提出的相对来说将复杂结构简单化的一种泛用性的多孔模型，如图1.2所示，阳极氧化膜的结构是由阻挡层和多孔层这两种完全不同形貌的结构构成，阻挡层这类结构在氧化整个过程最开始时靠近基材生成，阻挡层这一结构完全与基材相贴合在一起，随着氧化的进行，在阻挡层之后逐渐形成多孔层[22]。图1.2 铝阳极氧化膜结构GC Wood和O’sullivan通过相关实验研究得出的结论与Keller的模型具有相同的结果，我们观察整个阳极氧化膜形成的过程，阻挡层开始紧贴着基材缓慢的致密生长，随着氧化的发生，我们发现阻挡层表层会逐渐的出现许多参差不齐的细小微孔，这些细孔导致了金属表面的电流密度分布忽高忽低，随着反应的持续进行，阳极氧化氧化膜厚度加厚的同时
沈阳航空航天大学硕士学位论文6图1.3 不同溶液体系温度在不同氧化膜深度下的孔隙率及孔径对于阳极氧化膜的耐蚀性和氧化膜的孔隙率一直有说不清道不明的关系。ImanMohammadi等通过对AA1050铝合金经过脉冲阳极氧化工艺处理后的氧化膜孔隙率分析后得出，孔隙率是反映膜层发生腐蚀行为的重要指标[27]。(2)氧化膜的光性能我们发现阳极氧化膜涂层可以应用于航天器热控系统，并且涂层的性能可以应用于航天器外壳，涂层可以有效地降低太阳光辐射对航天器主体的影响程度。(3)氧化膜的吸附性由阳极氧化膜处理后的氧化膜表面的多孔特殊结构具有良好的吸附性能， 为了达到一定的特殊功能，如永磁、吸湿或吸波等性能，张永光[29]等的研究表明：氧化膜可以采用荧光吸附法进行附着分析，运用氧化膜的吸附性以观察氧化膜的形貌，通过这一方法我们发现铝合金最外层的疏松结构存在有许多大面积的孔洞，这些空洞的表面积极大
【参考文献】：
期刊论文
[1]铝锂合金材料发展及综合性能评述[J]. 李飘,姚卫星. 航空工程进展. 2019(01)
[2]先进铝锂合金的发展及应用[J]. 杨富强,熊慧,任柏峰,王祝堂,宋仁伯. 世界有色金属. 2018(22)
[3]Cu,Li含量对新型超高强铝锂合金力学性能及微观组织的影响[J]. 潘波,李睿,李劲风,陈永来,张绪虎,郑子樵. 材料研究与应用. 2017(03)
[4]氧化工艺对2060-T8铝锂合金氧化膜微观特性及粘结性能的影响[J]. 卢雪雪,谢兰生,陈明和. 金属热处理. 2017(08)
[5]合金相对新型铝锂合金局部腐蚀行为的影响研究进展[J]. 易雅楠,麻彦龙,罗肖肖,付欢欢,陈小丽,孟晓敏. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(04)
[6]阳极氧化工艺对6061铝合金草酸氧化膜耐磨耐蚀性的影响[J]. 刘莉,张鲲,熊辉辉,宁淑红,胡琪,董立新,陈辉. 材料热处理学报. 2015(11)
[7]铝锂合金晶间腐蚀敏感性与时效阶段的相关性[J]. 蔡超,李劲风,王恒,方娜,许龙. 稀有金属材料与工程. 2015(10)
[8]显微组织的非均匀性对AA2099-T8铝锂合金局部腐蚀的影响[J]. 麻彦龙,孟晓敏,黄伟九,张小彬. 中国有色金属学报. 2015(03)
[9]2099铝锂合金晶间腐蚀行为与时效制度的相关性[J]. 许龙,姚希,李劲风,蔡超. 中国腐蚀与防护学报. 2014(05)
[10]航空用Al-Li合金阳极氧化对粘接性能的影响[J]. 刘昌发,黄明辉,孙振起. 材料导报. 2012(12)
博士论文
[1]合金元素锂对Al-Cu-Mg合金时效析出行为的影响[D]. 段石云.湖南大学 2017
[2]铝、镁合金表面氧化与粘接性能研究[D]. 张晓丰.北京化工大学 2008
硕士论文
[1]2198铝锂合金阳极氧化工艺研究[D]. 崔宝磊.沈阳航空航天大学 2018
[2]高性能铸造铝锂合金研究[D]. 孙乙萌.沈阳航空航天大学 2018
[3]2A12铝合金硬质阳极氧化工艺及复合自润滑膜的研究[D]. 王曼.江苏大学 2016
[4]热处理和预变形对AA2099铝锂合金局部腐蚀行为的影响研究[D]. 孟晓敏.重庆理工大学 2015
[5]2A12铝合金硬质阳极氧化工艺及性能研究[D]. 唐华.南昌航空大学 2011
[6]铝和铝合金常温脉冲硬质阳极氧化工艺研究[D]. 莫伟言.青岛科技大学 2010
[7]Al-Li合金的耐蚀性能与阳极氧化处理研究[D]. 沈光霁.天津大学 2010
[8]含钪Al-Cu-Li-Zr合金腐蚀行为的研究[D]. 李运春.中南大学 2008
[9]LY12铝合金不同硫酸浓度的阳极氧化膜结构研究[D]. 刘晓旭.西华大学 2007
本文编号：2952400
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/2952400.html
