2024铝合金电解着黑色工艺及膜层性能研究

发布时间：2018-05-16 20:41

本文选题：2024铝合金 + 阳极氧化　；参考：《沈阳理工大学》2015年硕士论文

【摘要】：铝及其合金电解着色技术是铝表面防护装饰性处理的一种重要途径。实验采用电解着色技术,对2024铝合金的表面进行改性处理,制备出黑色氧化膜。通过对阳极氧化、电解着色过程中电解液成分及电参数等条件的选择与控制,使膜层达到了工业应用的标准。阳极氧化选用硫酸为主电解液,通过正交试验的方法对硫酸浓度、氧化电压、氧化时间进行参数优化,得到厚度适中、均匀光亮的氧化膜层。电解着色首先采用单因素法确定着色盐,再通过正交试验优化着色盐用量,最后用单因素法对着色时间、着色电压和封孔时间进行参数优化。以着色膜层的色泽、均匀性、光亮性及耐蚀性作为评价标准,得出的最佳着色工艺参数(主要)为:硫酸镍浓度10g/L、钨酸钠浓度5 g/L、酒石酸浓度4 g/L,着色电压4.5V,着色时间10 min。着色膜层呈石墨黑色,表面均匀光亮,膜层的耐蚀性好。通过对膜层进行宏观表面检测和对耐候性、热稳定性、耐蚀性及耐磨性的探究,结果表明:氧化着色膜层呈石墨黑色,在室外放置60天未出现褪色、掉色现象,有一定的耐候性。在350℃的马弗炉中试样表面无明显变化,热稳定性良好。通过在酸、碱、盐中进行失重腐蚀实验,在3.5%的Na Cl中进行极化曲线、交流阻抗图谱的耐蚀性检测,测量结果的耐蚀性顺序(由大到小)均为:电解着色试样阳极氧化试样空白试样,说明电解着色试样的耐蚀性较基体有很大程度上的改善。通过摩擦磨损实验,结果表明膜层的耐磨性较基体有明显提高,磨损实验前后膜层颜色未发生变化,氧化着色试样磨屑最少,膜层与基体结合性好。采用SEM、XRD、EDS、XPS等方法对阳极氧化膜层和电解着色膜层的表面形貌、成分及物质构成做了比较和分析,并且结合分析结果对着色机理进行了探究。本实验的着色工艺简单,着色电压为4.5V,可重现性好,着色液稳定且环境污染小。相比其他着色工艺着色膜层颜色更加纯正,着色电压更低,节约能源。
[Abstract]:Aluminum and its alloy electrolytic coloring technology is an important way to process aluminum surface protective decoration . The experiment adopts electrolytic coloring technology to modify the surface of 2024 aluminum alloy to prepare the black oxide film . The optimum coloring process parameters are as follows : nickel sulfate concentration 10g / L , sodium tungstate concentration 5 g / L , tartaric acid concentration 4 g / L , coloring voltage 4.5 V , coloring time 10 min . XRD , EDS , XPS and other methods were compared and analyzed on the surface appearance , composition and material composition of anodic oxide film layer and electrolytic coloring film layer . The coloring process of this experiment was simple , the coloring voltage was 4.5V , the reproducibility is good , the coloring liquid is stable and the environmental pollution is small . Compared with other coloring process , the color of colored film layer is more pure , the coloring voltage is lower , and the energy source is saved .
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG177

【参考文献】