预制氧化膜对铝合金微弧氧化陶瓷膜生长过程的影响

发布时间：2021-01-31 12:50

　　铝合金具有密度小、储量大、比强度高、挤压加工性能好等优异性能,成为了零部件轻量化的首选材料。但铝合金的某些性能不太理想,如硬度、耐磨性、耐蚀性等表面性能,所以铝合金表面改性成为重要的研究方向。目前,铝合金的阳极氧化技术是应用较广、较成功的表面改性技术,也是研究和开发较深入、较全面的技术,阳极氧化膜凭借其优异的性能也被誉为铝合金的一种万能保护膜。作为普通阳极氧化技术的延伸,微弧氧化技术工艺简单,膜层具有极高的硬度和耐磨性,而且它的耐腐蚀性和电绝缘性等物理化学性能也比阳极氧化膜有质的飞跃。尽管微弧氧化技术有着诸多的优势,但目前微弧氧化技术的推广和运用都远远不及阳极氧化技术,这与微弧氧化整个过程高电压导致电耗高、大生产局限性等有必然联系,本文即以降低能耗为出发点进行研究探讨。本文预先对6061铝合金试样进行硬质阳极氧化处理获得预制氧化膜,再利用自制微弧氧化设备进行处理,最终获得陶瓷膜。通过对不同厚度预制氧化膜所制备的微弧氧化陶瓷膜的比较得出最佳的预制氧化膜厚度为10μm,研究了恒流条件下预制氧化膜对铝合金试样微弧氧化过程的影响,探讨了微弧氧化膜层的生长机制,并对陶瓷膜进行物相分析、性能和能耗... 

【文章来源】：西华大学四川省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 铝合金表面处理技术
        1.2.1 转化膜
        1.2.2 镀层技术
        1.2.3 有机高聚物涂装
        1.2.4 高能束表面强化
    1.3 微弧氧化技术
        1.3.1 微弧氧化发展简史
        1.3.2 微弧氧化机理沿革
        1.3.3 微弧氧化膜的组成及特点
        1.3.4 国内微弧氧化技术研究现状
        1.3.5 微弧氧化技术的应用及存在的问题
        1.3.6 微弧氧化技术的能耗研究
    1.4 课题的主要研究内容
2 实验方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
        2.2.1 阳极氧化设备
        2.2.2 微弧氧化氧化设备
        2.2.3 膜层微观形貌观察、组织分析仪器
        2.2.4 其它设备
    2.3 膜层制备
        2.3.1 试样制备
        2.3.2 预制氧化膜制备（硬质阳极氧化处理）
        2.3.3 微弧氧化处理
    2.4 膜层结构及形貌表征
        2.4.1 膜层厚度检测
        2.4.2 表面形貌分析
        2.4.3 相分析
    2.5 膜层性能测试
        2.5.1 摩擦性能分析
        2.5.2 耐蚀性分析
    2.6 实验路线
3 阳极氧化-微弧氧化复合工艺的确定及膜层形成机制的探讨
    3.1 预制氧化膜处理时间对铝合金微弧氧化陶瓷膜的影响
        3.1.1 预制氧化膜表征
        3.1.2 预制氧化膜处理时间对铝合金微弧氧化陶瓷膜表面形貌的影响
        3.1.3 预制氧化膜处理时间对铝合金微弧氧化陶瓷膜厚度的影响
    3.2 阳极氧化-微弧氧化复合工艺膜层形成机制的探讨
        3.2.1 火花放电现象的产生
        3.2.2 火花放电区域的蔓延现象
        3.2.3 微弧氧化陶瓷膜的形成
        3.2.4 膜层表面形貌的形成
    3.3 小结
4 预制氧化膜对铝合金微弧氧化陶瓷膜生长的影响
    4.1 预制氧化膜对微弧氧化过程中电压值、火花的影响
        4.1.1 预制氧化膜对微弧氧化过程中电压值的影响
        4.1.2 预制氧化膜对微弧氧化火花演变过程的影响
        4.1.3 预制氧化膜对微弧氧化陶瓷膜厚度的影响
    4.2 预制氧化膜对铝合金微弧氧化陶瓷膜表面形貌的影响
        4.2.1 预制氧化膜对微弧氧化前期表面形貌的影响
        4.2.2 预制氧化膜对微弧氧化中期表面形貌的影响
        4.2.3 预制氧化膜对微弧氧化后期表面形貌的影响
    4.3 相同条件下有无预制氧化膜试样表面陶瓷膜对比分析
        4.3.1 A3、A7、B3陶瓷膜相分析
        4.3.2 A3、A7、B3陶瓷膜性能对比
        4.3.3 A3、A7、B3微弧氧化处理能耗对比
    4.4 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]铝合金表面处理技术研究进展[J]. 于瑞海,钟思.  经营管理者. 2010(18)
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[3]铝合金激光表面处理[J]. 张秋元,李绪强,王德云,田永生.  热加工工艺. 2010(08)
[4]我国铝/镁合金微弧氧化技术的研究及应用现状[J]. 潘明强,迟关心,韦东波,狄士春.  材料保护. 2010(04)
[5]预制备膜特性对铝合金微弧氧化膜层形成过程的影响[J]. 杨巍,蒋百灵,时惠英,鲜林云,李均明.  材料热处理学报. 2010(03)
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博士论文
[1]Ti6Al4V合金微弧氧化涂层的形成机制与摩擦学行为[D]. 王亚明.哈尔滨工业大学 2006
[2]铝合金表面微弧氧化陶瓷膜生成及机理的研究[D]. 辛铁柱.哈尔滨工业大学 2006
[3]两种电解液中镁合金等离子体电解氧化过程及膜层特性研究[D]. 王立世.华中科技大学 2005

硕士论文
[1]电参数对微弧氧化能耗及膜层性能的影响研究[D]. 谢言.华南理工大学 2014
[2]6061铝合金微弧氧化涂层封孔处理技术研究[D]. 石世瑞.哈尔滨工程大学 2013
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本文编号：3010903