430不锈钢氧化膜对离子液体镀铝结合力影响的研究
发布时间：2020-07-13 00:51
【摘要】：表面处理技术中,镀层与基体的结合力是衡量镀层性能的重要指标,而镀层结合力差,多是由于没有进行合适的镀前处理,基体前处理的关键在于表面氧化膜的去除。对于化学性质活泼的活性金属而言,其前处理的难度很大。离子液体是一种新型电解液,非常适合用于活性金属的表面处理。在离子液体中进行阳极活化,可以有效去除活性金属表面的氧化膜,这为开展活性金属表面氧化膜对镀层结合力影响的研究提供了实验手段。本文以430不锈钢为基体,采用先阳极活化去除表面原有氧化膜,再进行可控氧化的方法,探讨在酸性AICl3-EMIC(2:1)离子液体中电沉积铝时,氧化参数对镀铝结合力的影响,为解明氧化膜对镀层与基体之间结合力影响的机理提供数据支持。选用椭圆偏振法和XPS法对430不锈钢表面氧化膜的厚度进行了定量表征;通过线性伏安扫描法对不同氧化程度试样的阳极行为进行了分析;采用SEM、EDS对试样表面及镀铝后的界面进行了观察和成分分析;利用粗糙度仪检测了试样表面的粗糙度;运用拉拔法检测了镀铝结合力。研究结果表明,430不锈钢表面的氧化膜会影响阳极线性伏安曲线上初始氧化峰的起始电位和电流,据此可对试样表面的氧化程度进行判断。此外,表面氧化膜的状态也会影响其阳极线性伏安曲线。对于镜面抛光试样,在2.5～2.8 V处会产生一个小阳极峰,该小阳极峰和试样表面氧化膜的全面破坏相关。试样在300℃下氧化后,该小阳极峰消失,这与氧化后试样表面氧化膜的厚度增加有关;而经砂纸打磨后,该小阳极峰则转变成了曲线的一段不平滑区,这与打磨后试样表面的氧化膜变得不均匀有关。通过恒电流一次或二次阳极活化,都可以去除430不锈钢表面的氧化膜,且电流密度对活化效果的影响不大。相比于原始试样,阳极活化后试样的镀铝结合力显著提高。在25℃,35%RH的氛围下,当氧化时间小于60s时,430不锈钢的镀铝结合力优异,最大超过18.8 MPa;当氧化时间大于90 s时,其镀铝结合力随氧化时间的增加而下降。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG174.4
【图文】：
逡逑图１．１所示为Ａ１Ｃ１３－ＥＭＩＣ离子液体在３５３邋Ｋ时，阴离子与Ａ１Ｃ１３比例变化之逡逑间的关系［３５］，其中，阳离子ＥＭＩ＋的浓度为５０％。由图可知，当Ａ１Ｃ１３和ＥＭＩＣ逡逑的摩尔比Ｎ＜１时，离子液体为Ｌｅｗｉｓ碱性，其主要离子为ＥＭＩ＇ＡＩＣＬＴ以及Ｃ１—；逡逑当Ａ１Ｃ１３和ＥＭＩＣ的摩尔比Ｎ＝１时，离子液体为中性，其主要离子为ＥＭＩ＋以及逡逑Ａ１Ｃ１４＿；当Ａ１Ｃ１３和ＥＭＩＣ的摩尔比Ｎ＞１时，离子液体为Ｌｅｗｉｓ酸性，其主要离逡逑子为ＥＭＩ＋、Ａ１２Ｃ１／、Ａ１ＣＶ以及Ａ１３Ｃ１１０＿。值得一提地是，当Ａ１Ｃ１３和ＥＭＩＣ的摩逡逑尔比Ｎ＞０．６７时，其主要离子为ＥＭＩ＋和Ａ１２Ｃ１７＿。逡逑Ｎｅｕｔｒａｌ邋Ｍｅｌｔ邋Ｗｉｎｄｏｗ邋（４．４邋Ｖ）逡逑Ａｃｉｄｉｃ邋Ｍｅｌｔ邋Ｗｉｎｄｏｗ邋｛２．５邋Ｖ）逡逑Ｂａｓｉｃ邋Ｍｅｔｔ邋Ｗｉｎｄｏｗ邋（２．９邋Ｖ）［逡逑ｈｏ．邋ｒ逦－＊？逦ｒｏ逦ｃｏ逡逑ｏｆ逦ｂ逦0逦ｂ逦ｂ逦ｂ逡逑＜＜＜＜＜＜逡逑Ｉ，逦
，始参数来获得我们想要的信息［８２］。逡逑本文采用的是Ｓｅｍｉｌａｂ的ＧＥＳ５Ｅ光度式椭偏仪，入射角为７０°，其光路图如图逡逑２．１所示。首先，发出的入射光可以通过起偏器转变成为一束线偏振光，它将以逡逑的入射角打到样品上，在样品表面产生反射，反射光的信息会通过检偏器被逡逑探测器接收。在整个检测过程中，起偏器（Ｐ）和检偏器（Ａ）其中之一会以一逡逑定的角速度R傩部梢允橇秸叨家圆煌慕撬俣仍人傩瓷涔夤馇垮义匣崴孀鸥米嵌鹊谋浠浠Ｗ詈螅ü讲馄鞫约觳獾降姆瓷涔夤馇拷绣义细道镆蹲竦茫哺鐾制问海簦幔颍睿艉停悖铮螅痢ｅ义先舭讶肷涔夥纸馕馐阜较蚍直鹩肴肷涔馄叫泻痛怪钡牧礁龇至浚海蟹至亢停渝义戏至浚颍簦幔罱泶恚蟹至亢停臃至糠瓷湎凳笮〉谋戎担瓷湎凳傅氖枪馊脲义仙涞窖繁砻媸保砻娣瓷涔馇慷扔肴肷涔馇慷却笮〉谋戎担唬猎虼恚蟹至亢停渝义戏至糠瓷涫辈南辔徊睢Ｕ饬礁鐾制问胝凵渎省⑾庀凳⑷肷浣恰⒄凵溴义辖且约氨∧ず穸鹊让芮邢喙兀院笮梢酝ü⒑鲜实哪Ｐ徒心夂希佣义匣竦盟枋荨ｅ义
本文编号：2752725
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG174.4
【图文】：
逡逑图１．１所示为Ａ１Ｃ１３－ＥＭＩＣ离子液体在３５３邋Ｋ时，阴离子与Ａ１Ｃ１３比例变化之逡逑间的关系［３５］，其中，阳离子ＥＭＩ＋的浓度为５０％。由图可知，当Ａ１Ｃ１３和ＥＭＩＣ逡逑的摩尔比Ｎ＜１时，离子液体为Ｌｅｗｉｓ碱性，其主要离子为ＥＭＩ＇ＡＩＣＬＴ以及Ｃ１—；逡逑当Ａ１Ｃ１３和ＥＭＩＣ的摩尔比Ｎ＝１时，离子液体为中性，其主要离子为ＥＭＩ＋以及逡逑Ａ１Ｃ１４＿；当Ａ１Ｃ１３和ＥＭＩＣ的摩尔比Ｎ＞１时，离子液体为Ｌｅｗｉｓ酸性，其主要离逡逑子为ＥＭＩ＋、Ａ１２Ｃ１／、Ａ１ＣＶ以及Ａ１３Ｃ１１０＿。值得一提地是，当Ａ１Ｃ１３和ＥＭＩＣ的摩逡逑尔比Ｎ＞０．６７时，其主要离子为ＥＭＩ＋和Ａ１２Ｃ１７＿。逡逑Ｎｅｕｔｒａｌ邋Ｍｅｌｔ邋Ｗｉｎｄｏｗ邋（４．４邋Ｖ）逡逑Ａｃｉｄｉｃ邋Ｍｅｌｔ邋Ｗｉｎｄｏｗ邋｛２．５邋Ｖ）逡逑Ｂａｓｉｃ邋Ｍｅｔｔ邋Ｗｉｎｄｏｗ邋（２．９邋Ｖ）［逡逑ｈｏ．邋ｒ逦－＊？逦ｒｏ逦ｃｏ逡逑ｏｆ逦ｂ逦0逦ｂ逦ｂ逦ｂ逡逑＜＜＜＜＜＜逡逑Ｉ，逦
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本文编号：2752725
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