闭孔泡沫铝表面涂层制备及性能研究

发布时间：2023-03-28 18:44

　　泡沫铝作为一种结构功能一体化材料,由于其具有轻质、比强度大、吸能等特点,在航空航天、汽车、建筑建工等多个领域具有广泛的应用前景。随着社会发展各个领域对泡沫铝提出了更高的要求,因此改善泡沫铝自身耐腐蚀性差、强度硬度低等缺陷以及进一步扩大其应用范围成为研究的重点。本文采用电沉积的方法在闭孔泡沫铝表面制备铜涂层,研究电沉积参数对涂层耐腐蚀性能和泡沫铝机械性能的影响,不同的沉积电压和时间都会影响铜的沉积量。采用扫描电镜观察涂层的表面形貌,采用电化学工作站检测试样的耐腐蚀性能,采用万能试验机检测试样的机械性能。研究表明,在一定范围内(1-2.3V)随着沉积电压的升高,涂层越来越均匀致密,超过这一范围涂层质量明显下降。泡沫铝的耐腐蚀性能随着沉积电压的增大而提高。泡沫铝压缩曲线表现出明显的三个区域:弹性变形阶段、应力平台阶段和坍塌变形阶段;电沉积使泡沫铝的杨氏模量和平台应力明显升高,单位体积吸能量也增加。此外,为了进一步提高泡沫铝的机械性能,本文也做了在闭孔泡沫铝表面制备Cu-SiC纳米复合涂层的探讨研究。通过对闭孔泡沫铝进行不同时间和电参数的微弧氧化处理发现,随着微弧氧化电压的升高,陶瓷层微孔数量...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 泡沫铝研究背景
        1.1.1 简介
        1.1.2 国内外研究现状
        1.1.3 结构特点
        1.1.4 制备方法
        1.1.5 性能
        1.1.6 应用
    1.2 多孔材料表面强化技术
        1.2.1 电沉积技术
            1.2.1.1 产生与发展
            1.2.1.2 电沉积原理
            1.2.1.3 硫酸盐电沉积铜
            1.2.1.4 纳米强化粒子
        1.2.2 微弧氧化技术
            1.2.2.1 产生及发展
            1.2.2.2 特点
            1.2.2.3 陶瓷层生长机理
    1.3 本课题研究的主要内容
第二章 实验方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 试样材料及规格
        2.1.2 前处理溶液
        2.1.3 电解液
            2.1.3.1 电沉积电解液
            2.1.3.2 微弧氧化溶液
    2.2 实验设备
        2.2.1 电沉积设备
        2.2.2 微弧氧化设备
    2.3 分析测试方法
        2.3.1 涂层表面形貌分析
        2.3.2 涂层相组成分析
        2.3.3 耐电化学腐蚀性能的测定
        2.3.4 压缩性能的测定
第三章 闭孔泡沫铝表面电沉积工艺及其性能研究
    3.1 电沉积前后的宏观形貌
    3.2 电沉积前后的微观形貌
    3.3 电沉积后截面形貌
    3.4 Cu-SiC纳米复合涂层微观形貌和EDS分析
    3.5 电化学腐蚀性能
    3.6 机械性能
        3.6.1 理论模型(基本原理)
        3.6.2 压缩性能
    3.7 结论
第四章 闭孔泡沫铝微弧氧化涂层工艺及其性能研究
    4.1 工艺参数对陶瓷层的影响
    4.2 微弧氧化前后的宏观形貌
    4.3 微弧氧化前后的微观形貌
    4.4 XRD分析
    4.5 电化学腐蚀性能
    4.6 机械性能
    4.7 结论
第五章 两种表面处理工艺性能对比
    5.1 耐腐蚀性能
    5.2 压缩性能
    5.3 结论
结论
参考文献
攻读硕士期间取得成果
致谢



本文编号：3773072