6061铝合金微弧氧化成膜机理及其耐蚀性的研究

发布时间：2021-05-05 21:11

　　本文以6061铝合金为基体材料,利用自制的设备对试样进行微弧氧化表面处理,并利用自主研发的电化学方法将微弧氧化陶瓷层从基体中剥离。研究内容包括:以时间为变量,6061铝合金在硅酸盐电解液中的成膜机理、组成物相、物相转变、物相分布、耐蚀性及其腐蚀过程。研究结果表明:6061铝合金微弧氧化陶瓷层试样外表面分布着放电孔洞及裂纹,随着反应的进行,这些孔洞和裂纹会变得更加明显,硅元素含量增加。陶瓷层内表面有凸起形貌,这种凸起是由直径0.7-0.8μm的小球构成,其体积随时间的延长变大。陶瓷层与基体界面元素组成含量相对稳定,随时间增长无明显变化。陶瓷层主要由γ-Al₂O₃、α-Al₂O₃、莫来石以及非晶相构成。随着反应的进行,非晶相和γ-Al₂O₃含量会减少,而α-Al₂O₃和莫来石的含量会增加。非晶态主要分布在后期试样的外表面。陶瓷层靠近基体界面处有一厚度约为1μm的薄层,其厚度在不同试样中保持不变。这一小薄层上面,陶瓷层... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 铝及铝合金的特点
    1.2 铝合金的表面处理技术
        1.2.1 化学转化膜
        1.2.2 无机涂层和有机涂料
        1.2.3 阳极氧化
        1.2.4 电镀和化学镀
    1.3 微弧氧化
        1.3.1 微弧氧化简介
        1.3.2 微弧氧化技术的发展历史
        1.3.3 微弧氧化的基本原理
    1.4 微弧氧化过程的影响因素
        1.4.1 电参数的影响
        1.4.2 电解液成分的影响
        1.4.3 基体材料的影响
    1.5 本人的主要研究内容
第2章 实验设备和研究方法
    2.1 试样和试样的预处理
        2.1.1 试样和电解液
        2.1.2 试样制备和预处理
        2.1.3 扫描电镜试样的制备
    2.2 微弧氧化设备和剥离技术
        2.2.1 打孔设备
        2.2.2 微弧氧化实验设备
        2.2.3 剥离技术
        2.2.4 金相抛光机
        2.2.5 超声波装置
    2.3 表征测试技术
        2.3.1 电压/电流时间曲线的采集
        2.3.2 放电火花形貌的采集
        2.3.3 陶瓷层厚度测量
        2.3.4 表面形貌观察和元素组成检测
        2.3.5 物相鉴定
        2.3.6 差示扫描量热仪（DSC）分析
        2.3.7 电化学检测
    2.4 本章小结
第3章 6061 铝合金微弧氧化陶瓷层成膜机理
    3.1 微弧氧化电压-时间、厚度-时间曲线以及放电火花形貌
        3.1.1 电压时间曲线
    3.2 微弧氧化陶瓷层内外表面形貌以及元素组成
    3.3 磨端面形貌以及元素线分布、面分布规律
        3.3.1 元素面分布规律
        3.3.2 元素线分布规律
    3.4 微弧氧化陶瓷层的物相组成、含量及变化规律
        3.4.1 微弧氧化陶瓷层的物相组成
        3.4.2 微弧氧化陶瓷层中非晶相研究
    3.5 本章小结
第4章 6061 铝合金微弧氧化陶瓷层耐蚀性研究
    4.1 微弧氧化陶瓷层掰断面形貌
    4.2 微弧氧化陶瓷层耐蚀性检测
    4.3 微弧氧化陶瓷层电化学阻抗谱
    4.4 微弧氧化陶瓷层腐蚀后形貌
    4.5 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]非晶态物质的本质和特性[J]. 汪卫华.  物理学进展. 2013(05)
[2]镁合金的腐蚀及其表面转化膜技术[J]. 王峰,宣天鹏,孟栋.  电镀与精饰. 2012(08)
[3]铝和铝合金的特点及铝合金的强化[J]. 刘延辉,李宝成.  黑龙江科技信息. 2007(04)
[4]铝合金微弧氧化热力学机理及影响因素的分析[J]. 贺永胜,赵志龙,刘一洋,刘林.  电镀与环保. 2005(06)
[5]X射线衍射物相定量分析[J]. 吴建鹏,杨长安,贺海燕.  陕西科技大学学报. 2005(05)
[6]汽车工业中的铝合金[J]. 张屹林,闫汝辉,朱利民.  山东内燃机. 2004(03)
[7]铝及铝合金的阳极氧化研究综述[J]. 崔昌军,彭乔.  全面腐蚀控制. 2002(06)
[8]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)
[9]铝的微弧氧化机理与膜层结构的对应关系[J]. 李淑华,程金生,尹玉军,杨润泽,辛文彤.  机械工程材料. 2001(11)
[10]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)

博士论文
[1]新型铝合金的腐蚀行为及表面改性的影响[D]. 叶作彦.西北工业大学 2015



本文编号：3170591