铝合金表面微弧氧化工艺条件研究

发布时间：2017-06-27 22:20

  本文关键词：铝合金表面微弧氧化工艺条件研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 本论文在分析大量国内外文献的基础上，，对微弧氧化技术研究现状、 应用前景和应用领域进行了综述，并对微弧氧化技术所涉及的理论基础知 识进行了概括。 重点是实验研究部分，在该部分中主要研究了微弧氧化的电流密度、 氧化时间、溶液体系的成分、不同基体材料等对在铝合金表面微弧氧化制 备陶瓷膜层的影响，通过实验找出了能制得性能优异的陶瓷膜层的条件。 初步探讨了铝合金试样表面陶瓷化成膜的机理，对不同实验条件下制备的 陶瓷膜的形貌、结构、硬度和厚度等性能进行了测试分析，研究了影响陶 瓷膜层性能（厚度、硬度、附着强度、耐磨性、耐腐蚀性等）的主要因素。 实验研究和理论分析表明：电流密度40～60A/dm~2，微弧氧化时间 60～90min，一定的工作电压输出是能发生微弧氧化的较好条件。其中电 流密度、工作电压是决定能否发生微弧氧化的关键因素；在一定的氧化时 间范围内，氧化时间的长短是决定微弧氧化膜层厚度的根本因素；而溶液 体系的成分、基体材料的组成等虽对微弧陶瓷膜层有一定的影响，但影响 不是很大。 微弧氧化制备的陶瓷膜层主要由α—A1_2O_3和γ—Al_2O_3组成，具有孔 隙率低、击穿电压高、硬度高、耐磨性好、耐腐蚀能力强、抗热震性和抗 热冲击性好等优异性能。 由于微弧氧化技术能在铝材表面原位生长陶瓷膜层，从而它把第二代 工程材料（铝合金材料）与第三代工程材料（陶瓷材料）的优点结合了在 一起，使得微弧氧化技术能够满足许多尖端技术的需要，在军工、航空、 航天、机械、纺织、汽车、医疗、电子和装饰等许多领域有广泛的应用前 景。
【关键词】：微弧氧化 铝合金 陶瓷层
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：TG175.3
【目录】：

• 第一章 绪论42-53
• 1．1 微弧氧化的发展与现状42-51
• 1．1．1 工艺机理研究发展42-45
• 1．1．2 膜层的制备方法45-48
• 1．1．3 影响制备的因素48-49
• 1．1．4 膜层结构与性能及其应用领域49-51
• 1．1．5 小 结51
• 1．2 本课题的提出及其研究的意义51-52
• 1．3 本课题研究的内容52-53
• 第二章 理论基础53-70
• 2．1 铝及其铝合金和氧化铝53-57
• 2．1．1 工业纯铝53
• 2．1．2 铝合金53-57
• 2．1．3 氧化铝57
• 2．2 陶瓷57-62
• 2．2．1 陶瓷概述57-59
• 2．2．2 陶瓷的显微结构59-60
• 2．2．3 特种陶瓷60-62
• 2．3 等离子体62-63
• 2．3．1 等离子体的概念62
• 2．3．2 氧等离子体62-63
• 2．4 阳极氧化反应63-66
• 2．4．1 阳极氧化过程与电压的对应关系63-64
• 2．4．2 阳极析氧反应的过程64-65
• 2．4．3 阳极析氧反应的机理65-66
• 2．5 胶体的运动性质66-67
• 2．6 固态电介质的击穿67-69
• 2．6．1 固态电介质的击穿及其分类67-68
• 2．6．2 固态电介质击穿的特性68
• 2．6．3 阳极阻挡层的电击穿68-69
• 2．7 小结69-70
• 第三章 实验研究70-103
• 3．1 实验设备70-71
• 3．1．1 微弧氧化电源70
• 3．1．2 电解槽70-71
• 3．1．3 搅拌系统71
• 3．1．4 其它设备或仪器71
• 3．2 实验基本操作步骤71-72
• 3．3 微弧氧化工艺条件研究72-103
• 3．3．1 电流密度研究72-77
• 3．3．1．1 实验方法72-73
• 3．3．1．2 实验结果与讨论73-77
• 3．3．2 微弧氧化时间研究77-81
• 3．3．2．1 实验方法77
• 3．3．2．2 实验结果与讨论77-81
• 3．3．3 溶液体系的研究81-87
• 3．3．3．1 实验方法81-82
• 3．3．3．2 实验结果与讨论82-87
• 3．3．4 不同基体材料的研究87-95
• 3．3．4．1 实验方法87
• 3．3．4．2 实验结果与讨论87-95
• 3．3．5 微弧氧化机理的推测95-101
• 3．3．6 小结101-103
• 第四章 结论103-107
• 4．1 影响制备陶瓷层的因素103-104
• 4．2 微弧氧化陶瓷膜层104-105
• 4．3 微弧氧化的机理105-107
• 参考文献107-112
• 致谢112

【引证文献】

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本文编号：491492