磷酸盐和硅酸盐电解液中微弧氧化膜生长及腐蚀行为研究

发布时间：2021-05-14 08:53

　　本文以AA1060纯铝作为基体材料,用自制的WH-1A型微弧氧化电源控制装置在碱性六偏磷酸钠和硅酸钠电解液中对其进行微弧氧化处理,研究了纯铝基微弧氧化膜层的组织结构演变过程,物相元素组成以及微弧氧化膜层在3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蚀行为;利用“两步法”研究了微弧氧化膜的生长行为以及其对膜层耐蚀性的影响。研究表明,在恒流条件下,碱性六偏磷酸钠电解液中,随着处理时间的延长,铝基微弧氧化膜生长速度逐渐转慢,同时膜层表面微缺陷增多,耐蚀性下降。电化学剥离膜层分析表明,膜层/基体界面处存在一层约为1μm的致密层,且该致密层厚度在处理过程中几乎不发生变化,但致密性略有下降。膜层电化学测试表明,该膜层内层致密层对膜层耐蚀性的贡献远大于其外层多孔层。表面元素分析和开路电位测试表明,膜层表面Al/O比随着处理时间延长逐渐升高,膜层的开路电位逐渐降低。浸泡实验表明微弧氧化膜层的腐蚀过程包括腐蚀产物的生成-迁移-溶解-再生成过程。膜层的溶解与膜层中非晶相和腐蚀液的反应有关。“两步法”实验表明,硅酸根离子可以通过与膜层中γ-Al₂O₃反应而快速进入膜层。六偏... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 铝及其合金材料概述
        1.1.1 铝及其合金材料的应用
        1.1.2 铝及其合金材料的腐蚀
    1.2 微弧氧化技术
        1.2.1 微弧氧化技术的研究成果
        1.2.2 微弧氧化的应用
        1.2.3 微弧氧化成膜机理
        1.2.4 微弧氧化膜层的腐蚀过程
        1.2.5 微弧氧化的影响因素
    1.3 本文主要研究内容
第2章 实验设备和研究方法
    2.1 基体材料及微弧氧化试样制备
        2.1.1 基体材料及电解液
        2.1.2 试样预处理及微弧氧化试样制备
    2.2 分析测试方法及设备
        2.2.1 扫描电子显微镜及能谱仪分析
        2.2.2 X射线衍射分析
        2.2.3 火花形貌记录
        2.2.4 电化学分析
    2.3 实验流程
    2.4 本章小结
第3章 碱性六偏磷酸钠电解液中微弧氧化膜层的生长行为和耐蚀性研究
    3.1 微弧氧化过程中电压及电火花形貌随时间的变化
    3.2 微弧氧化试样表面形貌
    3.3 微弧氧化试样磨断面形貌
    3.4 微弧氧化试样剥离断面形貌
    3.5 微弧氧化试样物相分析
    3.6 微弧氧化试样耐蚀行为分析
        3.6.1 极化曲线
        3.6.2 电化学阻抗谱
        3.6.3 开路电位
    3.7 本章小结
第4章 NaCl溶液中微弧氧化膜层的腐蚀过程研究
    4.1 腐蚀液浸泡后表面及内表面形貌的变化
    4.2 腐蚀液浸泡后剥离断面形貌变化
    4.3 腐蚀液浸泡后物相变化
    4.4 腐蚀液浸泡后耐蚀性变化
    4.5 腐蚀机理
第5章 “两步法”制备微弧氧化膜层生长过程及耐蚀性的研究
    5.1 引言
    5.2 微观结构及元素组成
        5.2.1 表面形貌、元素组成及分布
        5.2.2 磨断面、剥离断面和内表面形貌及元素分布
    5.3 物相组成
    5.4 电化学特性检测
        5.4.1 极化曲线
        5.4.2 电化学阻抗谱
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]影响铝微弧氧化陶瓷层电绝缘性的工艺因素探讨[J]. 沈德久,廖波,王玉林,杨万和.  材料开发与应用. 2002(04)
[2]微弧氧化减摩陶瓷层的生成及其影响因素[J]. 高殿奎,姜桂荣,王玉林.  中国有色金属学报. 2001(S2)
[3]铝合金微弧氧化陶瓷层形成因素的分析[J]. 蒋永锋,李均明,蒋百灵,符长璞.  表面技术. 2001(02)
[4]铝合金微弧氧化陶瓷层组织结构与性能的研究[J]. 蒋百灵,白力静,蒋永锋.  中国机械工程. 2001(03)
[5]有色金属表面微弧氧化技术评述[J]. 薛文斌,邓志威,来永春,陈如意,张通和.  金属热处理. 2000(01)

硕士论文
[1]纯铝微弧氧化涂层生长机理及耐蚀性研究[D]. 刘晨.燕山大学 2015



本文编号：3185363