纳米二氧化硅对AA1060纯铝等离子电解氧化膜层生长及耐蚀性影响研究

发布时间：2023-05-30 19:00

　　本文以AA1060纯铝作为基体材料,用自制的WH-1A型电源控制装置制备等离子电解氧化(PEO)膜层,既研究了在NaAlO2电解液中加入不同浓度(0、2和4 g/L)二氧化硅纳米颗粒(n-SiO2)添加剂和采用不同处理时间(15 min和30 min)对制备的PEO膜层结构和耐蚀性的影响,也研究了分别在Na2SiO3电解液或(NaPO3)6电解液中添加n-SiO2颗粒对所制得PEO膜层结构和耐蚀性的影响。本论文是通过对比和分析PEO过程的电压-时间曲线、物相组成、表面形貌及元素分布、表面粗糙度、剥离断面形貌及元素分布和内表面形貌来研究膜层结构的,是通过对比和分析动电位极化曲线和电化学交流阻抗谱来研究膜层耐蚀性的。研究结果表明:在电解液中加入n-SiO2颗粒会缩短PEO过程I阶段的时间,提高击穿电压和PEO全过程的工作电压;n-SiO2颗粒会参与膜层的生成,与膜层中的γ-Al2O3相反应生成莫来石相,抑制α-Al2O3相的形成;n-SiO2颗粒参与膜层的生长过程后,会提高膜层表面和内部的Si元素的含量,有利于膜层表面孔洞的减少,也有利于多孔结节状形貌向薄饼结构形貌转变,有利于膜层厚度的增...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 等离子电解氧化技术
        1.2.1 等离子电解氧化简介
        1.2.2 等离子电解氧化技术的发展历程及研究现状
        1.2.3 等离子电解氧化的基本机理和放电模型
    1.3 等离子电解氧化过程的影响因素
        1.3.1 基体材料对等离子电解氧化膜层的影响
        1.3.2 电解液对等离子电解氧化膜层的影响
        1.3.3 电参数对等离子电解氧化膜层的影响
    1.4 本文的主要内容
第2章 实验材料以及研究方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 试样预处理
        2.2.2 等离子电解氧化膜层的制备
        2.2.3 电化学剥离等离子电解氧化膜层
    2.3 研究与测试方法
        2.3.1 电压-时间曲线和放电火花形貌采集
        2.3.2 电解液电导率
        2.3.3 物相组成
        2.3.4 扫描微观形貌和化学成分
        2.3.5 三维形貌和表面粗糙度
        2.3.6 厚度和膜层特征结构的尺寸测量
        2.3.7 耐蚀性测试
    2.4 本章小结
第3章 纳米二氧化硅颗粒对在铝酸钠电解液中制得的等离子电解氧化膜层结构及耐蚀性的影响
    3.1 电压-时间曲线和放电火花形貌
    3.2 电解液电导率的变化
    3.3 物相分析
    3.4 膜层的表面形貌和元素分析以及表面粗糙度
        3.4.1 膜层表面形貌及元素分析
        3.4.2 膜层表面粗糙度
    3.5 剥离膜层的折断截面形貌
    3.6 剥离膜层的内表面形貌
    3.7 等离子电解氧化膜层的电化学特性
        3.7.1 等离子电解氧化膜层的动电位极化曲线
        3.7.2 等离子电解氧化膜层的电化学阻抗谱
    3.8 本章小结
第4章 纳米二氧化硅颗粒对硅酸钠电解液和六偏磷酸钠电解液中制得的等离子电解氧化膜层的影响
    4.1 电压-时间曲线
    4.2 物相分析
    4.3 膜层形貌和元素分析
        4.3.1 硅酸钠电解液中制得膜层的形貌和元素分析
        4.3.2 六偏磷酸钠电解液中制得膜层的形貌和元素分析
    4.4 膜层的电化学特性
        4.4.1 膜层的动电位极化曲线
        4.4.2 膜层的电化学阻抗谱
    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



本文编号：3824850