铸造镁铝合金黑色微弧氧化膜的制备研究
发布时间：2022-02-09 07:50
镁合金以轻质高强,易加工,抗电磁干扰强,抗震性好等优点在3C电子、交通运输等工业领域有广阔的应用前景,但镁合金自身较差的耐蚀性限制了其大规模使用。近年来,微弧氧化以工艺简单、电解液环保、膜层结合力优良以及可一次着色等优点成为常用的镁合金表面防护与装饰方式。但现有的工艺往往需要较大电流密度或较长处理时间。此外,微弧氧化过程中电解液温度的上升对膜层的影响尚不清楚。因此,有必要对微弧氧化工艺参数及电解液温度的影响进行研究。本研究使用双极性脉冲电源,在恒流模式下,通过正交试验+单因素实验得到电流密度为3A/dm2,处理时间为8min的微弧氧化工艺。随电解液温度上升,阶段1、4持续时间缩短,阶段3持续时间增加,阶段4终止电压逐渐下降。随电解液温度上升,膜层RVO(RVO=V2O3含量/V2O5含量)由3.62下降至0.28,膜层黑度值由24.8上升至29.03,膜层黑度下降。温度上升,膜层内部致密性下降,膜层表面粗糙度先下降后上升,膜层结合力由...
【文章来源】：华南理工大学广东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Na2SiO3含量对膜层黑度色差的影响a)，Na2SiO3含量对膜层结合力及粗糙度的影响b)
a) b)图 3-1 Na2SiO3含量对膜层黑度色差的影响 a)，Na2SiO3含量对膜层结合力及粗糙度的影响 b)Fig. 3-1 The influence of Na2SiO3content on the MAO coating's blackness and chromatic aberration a), theinfluence of Na2SiO3content on film adhesion and roughness b)3.4.2 NH4VO3单因素实验图 3-2 a 为 NH4VO3含量对膜层黑度色差的影响规律，可以看出，随着 NH4VO3含量的增加，膜层黑度值趋于上升，黑度下降，原因可能是过多的VO3-将V2O3氧化为V2O5。NH4VO3含量为 15g/L 时，膜层黑度值最小，NH4VO3含量为 19g/L 时，膜层色差最小。图 3-2 b 为 NH4VO3含量对膜层结合力及粗糙度的影响规律，可以看出，随着 NH4VO3含量的上升，膜层结合力先上升后下降。NH4VO3含量为 17g/L 时，膜层粗糙度最小，NH4VO3含量为 19g/L 时，膜层结合力最高。综合考虑，NH4VO3含量为 19g/L 时，膜层的综合性能最好。
第三章 电解液组成及电参数配置的确定3.4.3 EDTA 单因素实验图 3-3 a 为 EDTA 含量对膜层黑度色差的影响规律，可以看出，膜层黑度先上升后下降，膜层色差先下降后上升。EDTA 含量为 6g/L 时，膜层色差最小，EDTA 含量为8g/L 时，膜层黑度值最低。图 3-3 b 为 EDTA 含量对膜层结合力及粗糙度的影响规律，可以看出，随着 EDTA 含量的上升，膜层粗糙度持续降低，膜层的结合力不断下降。EDTA 含量为 6g/L 时，膜层的结合力最高，EDTA 含量为 8g/L 时，膜层的粗糙度最低。综合考虑，当 EDTA 含量为 6g/L 时，膜层的综合性能最好。
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金腐蚀与防护的研究现状[J]. 邱六,朱胜,王晓明,黄柯,王瑞. 热加工工艺. 2018(16)
[2]金属微弧氧化功能陶瓷涂层设计制备与使役性能研究进展[J]. 王亚明,邹永纯,王树棋,陈国梁,欧阳家虎,魏大庆,贾德昌,周玉. 中国表面工程. 2018(04)
[3]钒氧化物还原过程中物相转变热力学规律研究[J]. 唐凯,宣森炜,徐扬,吕学伟,白晨光. 钢铁钒钛. 2016(06)
[4]焦磷酸盐对AZ31镁合金微弧氧化陶瓷膜层的影响[J]. 庄俊杰,宋若希,胡强,项南,熊缨,宋仁国. 材料导报. 2016(S2)
[5]黑色微弧氧化膜的制备及其表征[J]. 白晶莹,李思振,郑大江,张立功,冯立,崔庆新,王景润,姜文武,林昌健. 物理化学学报. 2016(09)
[6]VO2（B）热转化为VO2（R）和V2O3的高温XRD原位表征（英文）[J]. 张少鸿,付娟,苏秋成,吴梁鹏,李新军. 稀有金属材料与工程. 2016(06)
[7]AZ91D镁合金恒功率微弧氧化膜的结构及耐蚀性能[J]. 杨瑞嵩,魏劲松,崔学军. 材料保护. 2015(12)
[8]镁合金微弧氧化过程中电源模式对颗粒掺杂的影响[J]. 欧阳珂宁,赵景茂,谢雄,付文景. 表面技术. 2015(10)
[9]电源频率对微弧氧化AZ91D镁合金陶瓷层性能的影响（英文）[J]. 邹斌,吕国华,张谷令,田雨夜. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(05)
[10]草酸钛钾在铝合金微弧氧化过程中的着色机制[J]. 张苏雅,蒋百灵,房爱存. 中国表面工程. 2015(01)
博士论文
[1]复合电解液中镁合金微弧氧化复合膜层制备及特性研究[D]. 王淑艳.江苏大学 2015
[2]镁合金微弧氧化陶瓷功能膜的制备研究[D]. 崔作兴.东北大学 2012
[3]微弧氧化电流脉冲电源及其负载电气特性的研究[D]. 赵玉峰.哈尔滨工业大学 2010
[4]钒氧化物及其复合玻璃的制备与性质研究[D]. 齐济.大连理工大学 2008
硕士论文
[1]AZ91D镁合金磷酸盐转化膜的制备及其性能研究[D]. 刘苗苗.太原理工大学 2018
[2]AZ91D镁合金无铬直接化学镀镍工艺及性能研究[D]. 王磊.华南理工大学 2017
[3]镁合金涂镀预处理及膜层结构与性能研究[D]. 李亚丽.华南理工大学 2016
[4]AZ91D镁合金黑色陶瓷膜的低能耗微弧氧化制备工艺[D]. 万小芳.华南理工大学 2012
[5]不同电源模式下的镁合金微弧氧化工艺研究[D]. 彭飞.兰州理工大学 2012
[6]微弧氧化法Q235钢表面陶瓷膜的制备[D]. 卜海涛.哈尔滨工业大学 2009
[7]AZ91、AZ31和AM60镁合金微弧氧化工艺及膜层性能的研究[D]. 李玲玲.湖南大学 2008
[8]镁合金微弧氧化膜层制备技术及其耐蚀性研究[D]. 吴国建.西安理工大学 2002
本文编号：3616637
【文章来源】：华南理工大学广东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Na2SiO3含量对膜层黑度色差的影响a)，Na2SiO3含量对膜层结合力及粗糙度的影响b)
a) b)图 3-1 Na2SiO3含量对膜层黑度色差的影响 a)，Na2SiO3含量对膜层结合力及粗糙度的影响 b)Fig. 3-1 The influence of Na2SiO3content on the MAO coating's blackness and chromatic aberration a), theinfluence of Na2SiO3content on film adhesion and roughness b)3.4.2 NH4VO3单因素实验图 3-2 a 为 NH4VO3含量对膜层黑度色差的影响规律，可以看出，随着 NH4VO3含量的增加，膜层黑度值趋于上升，黑度下降，原因可能是过多的VO3-将V2O3氧化为V2O5。NH4VO3含量为 15g/L 时，膜层黑度值最小，NH4VO3含量为 19g/L 时，膜层色差最小。图 3-2 b 为 NH4VO3含量对膜层结合力及粗糙度的影响规律，可以看出，随着 NH4VO3含量的上升，膜层结合力先上升后下降。NH4VO3含量为 17g/L 时，膜层粗糙度最小，NH4VO3含量为 19g/L 时，膜层结合力最高。综合考虑，NH4VO3含量为 19g/L 时，膜层的综合性能最好。
第三章 电解液组成及电参数配置的确定3.4.3 EDTA 单因素实验图 3-3 a 为 EDTA 含量对膜层黑度色差的影响规律，可以看出，膜层黑度先上升后下降，膜层色差先下降后上升。EDTA 含量为 6g/L 时，膜层色差最小，EDTA 含量为8g/L 时，膜层黑度值最低。图 3-3 b 为 EDTA 含量对膜层结合力及粗糙度的影响规律，可以看出，随着 EDTA 含量的上升，膜层粗糙度持续降低，膜层的结合力不断下降。EDTA 含量为 6g/L 时，膜层的结合力最高，EDTA 含量为 8g/L 时，膜层的粗糙度最低。综合考虑，当 EDTA 含量为 6g/L 时，膜层的综合性能最好。
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金腐蚀与防护的研究现状[J]. 邱六,朱胜,王晓明,黄柯,王瑞. 热加工工艺. 2018(16)
[2]金属微弧氧化功能陶瓷涂层设计制备与使役性能研究进展[J]. 王亚明,邹永纯,王树棋,陈国梁,欧阳家虎,魏大庆,贾德昌,周玉. 中国表面工程. 2018(04)
[3]钒氧化物还原过程中物相转变热力学规律研究[J]. 唐凯,宣森炜,徐扬,吕学伟,白晨光. 钢铁钒钛. 2016(06)
[4]焦磷酸盐对AZ31镁合金微弧氧化陶瓷膜层的影响[J]. 庄俊杰,宋若希,胡强,项南,熊缨,宋仁国. 材料导报. 2016(S2)
[5]黑色微弧氧化膜的制备及其表征[J]. 白晶莹,李思振,郑大江,张立功,冯立,崔庆新,王景润,姜文武,林昌健. 物理化学学报. 2016(09)
[6]VO2（B）热转化为VO2（R）和V2O3的高温XRD原位表征（英文）[J]. 张少鸿,付娟,苏秋成,吴梁鹏,李新军. 稀有金属材料与工程. 2016(06)
[7]AZ91D镁合金恒功率微弧氧化膜的结构及耐蚀性能[J]. 杨瑞嵩,魏劲松,崔学军. 材料保护. 2015(12)
[8]镁合金微弧氧化过程中电源模式对颗粒掺杂的影响[J]. 欧阳珂宁,赵景茂,谢雄,付文景. 表面技术. 2015(10)
[9]电源频率对微弧氧化AZ91D镁合金陶瓷层性能的影响（英文）[J]. 邹斌,吕国华,张谷令,田雨夜. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(05)
[10]草酸钛钾在铝合金微弧氧化过程中的着色机制[J]. 张苏雅,蒋百灵,房爱存. 中国表面工程. 2015(01)
博士论文
[1]复合电解液中镁合金微弧氧化复合膜层制备及特性研究[D]. 王淑艳.江苏大学 2015
[2]镁合金微弧氧化陶瓷功能膜的制备研究[D]. 崔作兴.东北大学 2012
[3]微弧氧化电流脉冲电源及其负载电气特性的研究[D]. 赵玉峰.哈尔滨工业大学 2010
[4]钒氧化物及其复合玻璃的制备与性质研究[D]. 齐济.大连理工大学 2008
硕士论文
[1]AZ91D镁合金磷酸盐转化膜的制备及其性能研究[D]. 刘苗苗.太原理工大学 2018
[2]AZ91D镁合金无铬直接化学镀镍工艺及性能研究[D]. 王磊.华南理工大学 2017
[3]镁合金涂镀预处理及膜层结构与性能研究[D]. 李亚丽.华南理工大学 2016
[4]AZ91D镁合金黑色陶瓷膜的低能耗微弧氧化制备工艺[D]. 万小芳.华南理工大学 2012
[5]不同电源模式下的镁合金微弧氧化工艺研究[D]. 彭飞.兰州理工大学 2012
[6]微弧氧化法Q235钢表面陶瓷膜的制备[D]. 卜海涛.哈尔滨工业大学 2009
[7]AZ91、AZ31和AM60镁合金微弧氧化工艺及膜层性能的研究[D]. 李玲玲.湖南大学 2008
[8]镁合金微弧氧化膜层制备技术及其耐蚀性研究[D]. 吴国建.西安理工大学 2002
本文编号：3616637
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