镁合金微弧氧化陶瓷层表面无机封孔层的制备与表征

发布时间：2021-01-15 04:13

　　采用微弧氧化技术在金属表面制备的陶瓷层具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀、结合紧密等优点,因而在镁及其合金表面处理领域获得了广泛关注。但由于该技术自身特点,表面层残留了大量的微孔及微裂纹,进而引起陶瓷层的力学、抗腐蚀等性能下降,因此如何解决残余孔隙对性能的影响,就成为该技术工程应用的一个重要课题。针对该问题,目前研究有封孔剂表面封孔处理、化学镀、溶胶凝胶等技术。其中封孔剂表面处理是一种操作简单、成本低、适用性广的技术。前期该技术大多采用有机封孔剂进行表面处理,但有机封孔剂具有耐热性能差、易挥发、不环保的缺点,应用受到了限制,因此针对具有优异热稳定性能的无机封孔剂的研究获得了快速发展。本文采用磷酸与氢氧化铝水热合成反应,制备具有良好热稳定性的磷酸铝无机封孔剂,以不同的封孔剂配方,在不同的封孔工艺参数下对经过微弧氧化处理后的陶瓷层进行封孔处理。然后采用XRD、TG-DSC、FT-IR、SEM、邵氏硬度分析对封孔剂和封孔层进行研究;浸泡腐蚀实验、耐高温氧化实验对封孔层进行测试;最后对磷酸铝无机封孔剂封孔处理镁合金微弧氧化陶瓷层的机制进行分析讨论。研究结果表明:1、以不同配比的磷酸与氢氧化铝进行分析,... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

磷酸铝封孔剂封孔处理陶瓷层机制示意图

西安理工大学硕士学位论文有被封住的孔洞，是由于粘度较小时，磷酸铝封孔剂不能有效图(d)为当 P/Al 摩尔比较小，粘度较大时，陶瓷层表面磷酸铝封孔剂在此时粘度较大，磷酸铝封孔层的厚度较大，浸渍后干程都易在其表面产生开裂。图(c)为 P/Al 摩尔比为 3:1.3 时制备氧化陶瓷层进行封孔处理后的扫描形貌，可以看出，封孔后，沉积，膜层均匀。因此采用磷酸铝封孔剂对镁合金微弧氧化陶解决表面的微孔问题，但磷酸铝封孔剂必须要有合适的粘度，不利于封孔及后续热处理。(b)(a)

20 40 602Theta/°(c)Intensit(b)图 4-6 不同时间浸渍后陶瓷层 XRD 衍射图谱Fig.4- 6 XRD spectra of ceramic layer sealed with the different immersion time(a)3min;(b)5min;(c)9min.图 4-7 为镁合金微弧氧化陶瓷层在磷酸铝封孔剂中不同时间浸渍后的表面形貌。由图可，经过磷酸铝封孔处理，可以显著解决微弧氧化陶瓷层表面的微孔及微裂纹。当浸渍时间 1min~3min 时，从图 4-7(b)、(c)可以明显地观察到，由于浸渍时间较短，磷酸铝封孔剂无靠自身流动性无法直接进入到陶瓷层表面，因此陶瓷层表面仍有比较明显的微孔；而当浸时间到达 5min 时，从图 4-7(d)可以看出，试样表面物明显的孔洞，结构致密。而当浸渍间进一步增加，从图 4-7(e)、(f)陶瓷层表面的磷酸铝封孔剂发生了堆积，导致封孔剂无法续进入微孔中，影响了磷酸铝封孔剂的封孔效果。(a)(b)(c)


本文编号：2978204