基于正交试验研究不同模式下电参数对AM60B微弧氧化膜的影响
发布时间：2021-12-24 13:11
采用硅酸盐电解液在AM60B镁合金表面制备微弧氧化膜。通过正交试验设计,以极差分析与方差分析方法研究频率、占空比及其交互作用对膜层厚度、点滴耐蚀性与电化学耐蚀性的影响顺序及影响的显著性。采用数字式涡流测厚仪、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）分析膜层的厚度、微观结构与物相。以点滴腐蚀法与动电位极化曲线来表征膜层的耐蚀性。引入熄弧时间与燃弧时间讨论了其影响规律和产生影响的原因。0:0模式下频率、占空比与交互作用对膜层厚度、点滴耐蚀性和电化学耐蚀性的影响顺序均为频率>占空比>交互作用。电参数对膜厚的优方案为（1800Hz,30%）,厚度为20.71μm;对点滴耐蚀性的优方案为（1800Hz,40%）,点滴腐蚀时间为149.1s;对电化学耐蚀性的优方案为（300Hz,20%）,腐蚀电流密度4.549×10-9A·cm-2。0:0等效模式下,频率、占空比与交互作用对膜层厚度与点滴耐蚀性的影响顺序为频率>占空比>交互作用,对电化学耐蚀性的影响顺序为占空比>频率>交互作用。电参数对膜厚的优方案为（3600...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2.1双极性脉冲输出波形示意图
基于正交试验研究不同模式下电参数对AM60B微弧氧化膜的影响82.1.2实验设备2.1.2.1微弧氧化电源实验采用兰州理工大学自主研制的程控微弧氧化脉冲电源，该电源可实现单单极性脉冲、双极性脉冲和带放电回路脉冲的输出形式，频率与占空比可以根据实验设计自行调节。本实验采用不带负电压的双极性脉冲模式与带放电回路脉冲模式作为电压输出形式，双极性脉冲波形示意图如图2.1所示，不带负电压的双极性脉冲波形示意图如图2.2所示，带放电回路脉冲波形示意图如图2.3所示。图2.1双极性脉冲输出波形示意图Fig.2.1Schematicdiagramofbipolarpulseoutputwaveform图2.2不带负电压双极性脉冲输出波形示意图Fig.2.2Schematicdiagramofbipolarpulseoutputwaveformwithoutnegativevoltage
硕士学位论文9图2.3带放电回路脉冲输出波形示意图Fig.2.3Schematicdiagramofpulseoutputwaveformwithdischargecircuit双极性脉冲形式电压输出单个周期中有一个正电压周期和一个负电压周期，正负脉冲交替出现，正脉冲周期电压为V1，负脉冲周期电压为V2，正负电压均可以根据实验设计自行调节。不带负电压的双极性脉冲形式是是将双极性脉冲输出形式中的负电压（V2）调为零可以将负脉冲周期看做单个脉冲周期的断电时间，以此增加膜层生长过程的冷却时间。带放电回路脉冲输出形式在单周期内没有负脉冲周期。在文中将不带负电压的双极性脉冲输出形式记为1:1模式，将带放电回路脉冲输出形式记为0:0模式。本实验所用程控微弧氧化电源的技术参数如表2.3所示。表2.3程控微弧氧化电源技术参数Tab.2.3Technicalparametersofprogrammablemicro-arcoxidationpowersupply名称参数额定输入电压3相380V额定输入容量220kVA额定输入正电压500V额定输入正电流400V最大输出正脉冲峰值电流4000A额定输入负电压200V额定输入负电流100A最大输出负脉冲峰值电流1000A输出脉冲频率100Hz～2000Hz输出脉冲占空比10%～90%输出正脉冲可选个数1～9输出负脉冲可数个数0～1
【参考文献】：
期刊论文
[1]硬脂酸添加剂对AZ91D镁合金阳极氧化膜耐蚀性的影响[J]. 张新宇,唐聿明,赵旭辉,左禹. 表面技术. 2020(02)
[2]微弧氧化增强镁合金钼酸盐转化膜层的制备[J]. 管秀荣,朱宏达,李学田,邵忠财. 表面技术. 2019(11)
[3]镁合金材料的应用现状及发展趋势研究[J]. 李昀昊. 世界有色金属. 2019(12)
[4]不同稀土元素对镁合金钼酸盐转化膜耐蚀性的影响[J]. 杨欣然,张伟强. 电镀与环保. 2019(02)
[5]物理气相沉积在镁合金表面防护领域的研究现状[J]. 沈阳,刘海青,成明,宋天麟,杨涵,李东亚,吴一帆. 材料保护. 2019(01)
[6]镁锂合金表面阳极氧化热控膜层制备及性能[J]. 刘云彦,李家峰,张立功,陈学成,白晶莹,崔庆新. 航空材料学报. 2018(06)
[7]镁合金微弧氧化技术的研究概况[J]. 贾秋荣,崔红卫,张甜甜,崔晓丽,潘尧坤,冯锐. 材料保护. 2018(08)
[8]镁合金气相沉积防腐涂层技术研究现状[J]. 熊姣,吁安山,金华兰,杨湘杰. 腐蚀科学与防护技术. 2018(03)
[9]镁合金锌系磷酸盐化学转化膜的研究[J]. 邵忠财,戴诗行,魏守强. 表面技术. 2018(04)
[10]微弧氧化及其在镁合金腐蚀防护领域的研究进展[J]. 崔学军,平静. 中国腐蚀与防护学报. 2018(02)
硕士论文
[1]镁合金化学转化膜的制备及其应用[D]. 戴诗行.沈阳理工大学 2019
[2]磷酸盐转化膜防护涂层在镁合金上的应用研究[D]. 兰自栋.重庆理工大学 2010
本文编号：3550544
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2.1双极性脉冲输出波形示意图
基于正交试验研究不同模式下电参数对AM60B微弧氧化膜的影响82.1.2实验设备2.1.2.1微弧氧化电源实验采用兰州理工大学自主研制的程控微弧氧化脉冲电源，该电源可实现单单极性脉冲、双极性脉冲和带放电回路脉冲的输出形式，频率与占空比可以根据实验设计自行调节。本实验采用不带负电压的双极性脉冲模式与带放电回路脉冲模式作为电压输出形式，双极性脉冲波形示意图如图2.1所示，不带负电压的双极性脉冲波形示意图如图2.2所示，带放电回路脉冲波形示意图如图2.3所示。图2.1双极性脉冲输出波形示意图Fig.2.1Schematicdiagramofbipolarpulseoutputwaveform图2.2不带负电压双极性脉冲输出波形示意图Fig.2.2Schematicdiagramofbipolarpulseoutputwaveformwithoutnegativevoltage
硕士学位论文9图2.3带放电回路脉冲输出波形示意图Fig.2.3Schematicdiagramofpulseoutputwaveformwithdischargecircuit双极性脉冲形式电压输出单个周期中有一个正电压周期和一个负电压周期，正负脉冲交替出现，正脉冲周期电压为V1，负脉冲周期电压为V2，正负电压均可以根据实验设计自行调节。不带负电压的双极性脉冲形式是是将双极性脉冲输出形式中的负电压（V2）调为零可以将负脉冲周期看做单个脉冲周期的断电时间，以此增加膜层生长过程的冷却时间。带放电回路脉冲输出形式在单周期内没有负脉冲周期。在文中将不带负电压的双极性脉冲输出形式记为1:1模式，将带放电回路脉冲输出形式记为0:0模式。本实验所用程控微弧氧化电源的技术参数如表2.3所示。表2.3程控微弧氧化电源技术参数Tab.2.3Technicalparametersofprogrammablemicro-arcoxidationpowersupply名称参数额定输入电压3相380V额定输入容量220kVA额定输入正电压500V额定输入正电流400V最大输出正脉冲峰值电流4000A额定输入负电压200V额定输入负电流100A最大输出负脉冲峰值电流1000A输出脉冲频率100Hz～2000Hz输出脉冲占空比10%～90%输出正脉冲可选个数1～9输出负脉冲可数个数0～1
【参考文献】：
期刊论文
[1]硬脂酸添加剂对AZ91D镁合金阳极氧化膜耐蚀性的影响[J]. 张新宇,唐聿明,赵旭辉,左禹. 表面技术. 2020(02)
[2]微弧氧化增强镁合金钼酸盐转化膜层的制备[J]. 管秀荣,朱宏达,李学田,邵忠财. 表面技术. 2019(11)
[3]镁合金材料的应用现状及发展趋势研究[J]. 李昀昊. 世界有色金属. 2019(12)
[4]不同稀土元素对镁合金钼酸盐转化膜耐蚀性的影响[J]. 杨欣然,张伟强. 电镀与环保. 2019(02)
[5]物理气相沉积在镁合金表面防护领域的研究现状[J]. 沈阳,刘海青,成明,宋天麟,杨涵,李东亚,吴一帆. 材料保护. 2019(01)
[6]镁锂合金表面阳极氧化热控膜层制备及性能[J]. 刘云彦,李家峰,张立功,陈学成,白晶莹,崔庆新. 航空材料学报. 2018(06)
[7]镁合金微弧氧化技术的研究概况[J]. 贾秋荣,崔红卫,张甜甜,崔晓丽,潘尧坤,冯锐. 材料保护. 2018(08)
[8]镁合金气相沉积防腐涂层技术研究现状[J]. 熊姣,吁安山,金华兰,杨湘杰. 腐蚀科学与防护技术. 2018(03)
[9]镁合金锌系磷酸盐化学转化膜的研究[J]. 邵忠财,戴诗行,魏守强. 表面技术. 2018(04)
[10]微弧氧化及其在镁合金腐蚀防护领域的研究进展[J]. 崔学军,平静. 中国腐蚀与防护学报. 2018(02)
硕士论文
[1]镁合金化学转化膜的制备及其应用[D]. 戴诗行.沈阳理工大学 2019
[2]磷酸盐转化膜防护涂层在镁合金上的应用研究[D]. 兰自栋.重庆理工大学 2010
本文编号：3550544
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