噴砂鎂合金微弧氧化電解液組分的優(yōu)化

在磷酸鹽溶液中加入nh4vo3,通過(guò)微弧氧化工藝在6061鋁合金上制得了黑色陶瓷膜,研究了nh4vo3含量、溶液溫度對(duì)膜層的耐磨性、表面粗糙度、附著力、黑度、厚度的影響。結(jié)果表明:隨著nh4vo3含量的增加,黑度增加、膜層沉積物附著力降低、粗糙度先減小后增大,膜層耐磨性、厚度先增大后減小;隨著溫度增加,粗糙度、黑度減小,膜層沉積物附著力增大,膜厚先增大后減小。當(dāng)nh4vo3濃度為5-8g/l,溫度為40℃時(shí),膜層表現(xiàn)出較好的綜合性能。

陽(yáng)極氧化處理是提高鎂合金耐腐蝕性能的有效方法。在陽(yáng)極氧化工藝中,電解液組成對(duì)鎂合金氧化膜的性能有著至關(guān)重要的影響。本文概述了近年來(lái)該領(lǐng)域內(nèi)有關(guān)電解液組成的研究進(jìn)展,期望為鎂合金陽(yáng)極氧化工藝研究提供參考。

在由氨水、有機(jī)胺、na2sio3、na2b4o7和添加劑組成的電解液中,以恒電流方式對(duì)az91d鎂合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理,并研究了電解液各組分濃度對(duì)az91d鎂合金陽(yáng)極氧化膜層硬度的影響規(guī)律。結(jié)果表明,電解液各組分濃度對(duì)膜層硬度有不同程度的影響:有機(jī)胺具有抑制火花放電、提高膜層硬度和降低膜層粗糙度的作用;na2sio3是提高膜層硬度的主要成分;氨水、na2b4o7和添加劑對(duì)膜層硬度的影響較小。在該電解液體系下可以在鎂合金表面沉積一層組織致密、顯微硬度達(dá)400～500hv的氧化膜。

采用微弧氧化技術(shù)首次在az91d鎂合金表面原位制備含zro2-y2o3的復(fù)合陶瓷膜。利用esem、spm、xrd和高溫氧化等手段研究了微弧氧化膜的形貌、相組成及高溫氧化性能。結(jié)果表明,微弧氧化膜表面呈多孔結(jié)構(gòu),微孔平均直徑小于2μm,截面是由疏松層和致密層組成的雙層結(jié)構(gòu);微弧氧化膜中的主要存在相有c-zro2、t-zro2、y2o3、al2o3、mgo、mgf2和mgal2o4;在不同的加熱溫度和氧化時(shí)間下,微弧氧化膜的耐高溫氧化性能較之鎂合金基體均有顯著提高。

1前言鎂合金被譽(yù)為"21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ木G色工程材料"。但易被腐蝕而限制了鎂合金的開發(fā)與應(yīng)用。適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?如電鍍、化學(xué)鍍、金屬涂層、陽(yáng)極氧化、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理、激光處理和離子注入等能夠極大地改善鎂合金的耐腐蝕性能等,擴(kuò)大了鎂合金的使用范圍[1,2]。其中微弧氧化是在適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)

將鎂合金表面微弧陽(yáng)極氧化預(yù)處理后,再經(jīng)過(guò)納米改性電泳涂裝得到了復(fù)合涂層,并對(duì)復(fù)合涂層的耐蝕性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。金相顯微觀測(cè)表明,納米改性電泳漆膜表面有較均勻的小突起,而未改性復(fù)合膜層表面比較光滑。常規(guī)性能測(cè)試表明,與未改性復(fù)合漆膜相比,經(jīng)改性后的復(fù)合涂層漆膜附著力、硬度及抗沖擊性能都有所提高。鹽霧試驗(yàn)和電化學(xué)阻抗曲線表明:改性復(fù)合膜層的耐蝕性明顯優(yōu)于未改性復(fù)合膜層。

用于鈦合金電解加工的非水電解液合肥工業(yè)大學(xué)朱樹敏一、鈦合金在水質(zhì)電解液中電解加工的特點(diǎn)鈦合金由于其比重小、強(qiáng)度高，在航空航天工業(yè)中逐漸得到更多的應(yīng)用。在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上大量應(yīng)用鈦合金葉片。由于葉片具有復(fù)雜的形狀，同時(shí)鈦合金的切削加工性能不好，所以目前主要...

利用微弧氧化技術(shù)在zl205a鋁合金表面制備陶瓷層;用掃描電鏡對(duì)膜層形貌及結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,分析了膜層典型形貌的形成過(guò)程;用x射線衍射儀對(duì)膜層相組成進(jìn)行分析;對(duì)不同厚度微弧氧化膜層的試樣進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)。結(jié)果表明:所制得的膜層由α-al2o3、γ-al2o3及δ-al2o3組成;膜層厚度小于30μm時(shí),耐蝕性能隨著膜層厚度的增大提高明顯,當(dāng)膜厚為30～50μm時(shí),耐蝕性能隨著膜厚的增加提高幅度減小,膜厚大于50μm時(shí),其耐蝕性能變化不明顯。

本文主要介紹了鎂合金抑弧陽(yáng)極氧化的工作原理、技術(shù)特點(diǎn)、抑弧陽(yáng)極氧化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例和結(jié)論。

用硅酸鹽體系電解液進(jìn)行鋁合金微弧氧化時(shí),氧化膜表面出現(xiàn)白色斑點(diǎn)狀物,影響零件質(zhì)量和外觀,對(duì)這種白色斑點(diǎn)狀物進(jìn)行eds和xrd成分測(cè)試,同時(shí)還對(duì)形成原因進(jìn)行分析。結(jié)果表明,白色斑點(diǎn)狀物是由sio2聚集而成。

完成人:蔣百靈、孫強(qiáng)、孫俊圖、曹躍龍、李均明、時(shí)惠英、自力靜、高立芳、張國(guó)君完成單位:西安理工大學(xué)研究背景及意義鎂合金的輕質(zhì)和能量衰減特性已引起加工制造業(yè)的廣泛重視,為加快中國(guó)鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展,國(guó)家科技部2000年已將“鎂合金開發(fā)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化”列為“十五”科技攻關(guān)的重大項(xiàng)目。但由于其抗連接(電偶)、高溫和大氣腐蝕性能差,需進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻姹Ｗo(hù)處

研究了寬溫氧化工藝對(duì)鋁合金單鎳鹽電解著色的影響。結(jié)果表明,使用低成本的含鈉寬溫氧化劑易引起單鎳鹽色槽老化,影響著色效果,使用無(wú)鈉寬溫氧化劑的氧化膜在做單鎳鹽著色時(shí),比常溫氧化的上色淺,可以生產(chǎn)顏色均勻一致的香檳色鋁合金材料。

回顧鎂合金陽(yáng)極氧化歷史,介紹制備工藝、電解液組成及作用,同時(shí)對(duì)鎂合金陽(yáng)極氧化機(jī)理進(jìn)行探討。隨著人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),世界能源的緊缺和氧化設(shè)備的不斷更新,認(rèn)為電參數(shù)如頻率、占空比、電壓和電流密度對(duì)氧化膜性能的影響、陽(yáng)極氧化電流效率的測(cè)定、氧化膜擴(kuò)散規(guī)律的研究和環(huán)保型電解液的開發(fā)為未來(lái)鎂合金陽(yáng)極氧化研究的重點(diǎn)。

研究了壓鑄鎂合金az91的陽(yáng)極氧化膜的工藝及其耐蝕性,探討了鎂合金表面陽(yáng)極氧化膜的組織、相、成分及其耐蝕性。研究結(jié)果顯示,壓鑄鎂合金az91陽(yáng)極氧化膜表面系氧化物的聚集,陽(yáng)極氧化膜在3.5%nacl中的極化曲線與az91壓鑄鎂合金的極化曲線對(duì)比,陽(yáng)極氧化膜的極化曲線有明顯的鈍化區(qū),但在極化區(qū)只呈鋸齒狀變化,耐蝕性較好。

采用電壓-時(shí)間曲線、全浸腐蝕實(shí)驗(yàn)、極化曲線法、x射線衍射法(xrd)、掃描電鏡(sem)和能量色散譜儀(eds)等方法研究了az91d鎂合金在含不同濃度氫氧化鈉溶液中的陽(yáng)極氧化行為和膜層的成分、結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,在本研究給定工藝中,az91d鎂合金的陽(yáng)極氧化過(guò)程可分為三個(gè)階段:電火花出現(xiàn)之前的致密層生成階段,少量小電火花出現(xiàn)的多孔層生成階段,出現(xiàn)較大電火花的多孔膜層穩(wěn)定生長(zhǎng)階段。陽(yáng)極氧化過(guò)程中,隨著naoh濃度的升高,出現(xiàn)電火花的時(shí)間縮短,出現(xiàn)電火花的電壓值降低,陽(yáng)極氧化膜表面的顆粒變小、孔隙率減小,膜層厚度減小;陽(yáng)極氧化膜的主要組成是mgo,并含有少量的mg3b2o6;naoh濃度對(duì)陽(yáng)極氧化膜耐蝕性影響較大,當(dāng)naoh濃度為40g/l時(shí),膜層的耐蝕性能最好。

為了研究了起弧電壓、電流密度和氧化時(shí)間等參數(shù)對(duì)鋁合金陶瓷膜性能的影響。以ly12鋁合金為試驗(yàn)材料,采用mao240/750微弧氧化設(shè)備、tt260測(cè)厚儀和amary-1000b掃描電子顯微鏡。結(jié)果表明:起弧電壓隨著na2sio3濃度的增加而降低;在相同氧化時(shí)間內(nèi),隨著電流密度的增加,陶瓷膜的厚度也顯著地增加,陶瓷膜的致密層的顯微硬度也在逐漸地增加,但不是呈線性增加的;在相同電流密度條件下,隨著時(shí)間的增加,膜層厚度和致密層硬度非線性增加,但致密層所占比例卻減小。得出結(jié)論:電流密度應(yīng)該選擇在5~20a/dm2的范圍內(nèi),微弧氧化時(shí)間控制在3h以內(nèi)時(shí)比較適宜。

介紹了用非水電解液進(jìn)行電解拋光的原理和試驗(yàn)結(jié)果,分析了試驗(yàn)參數(shù)對(duì)拋光表面質(zhì)量的影響。

隨著結(jié)構(gòu)"輕量化"需求的不斷增加,鎂合金作為最輕的輕金屬材料在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,但表面耐蝕性差已成為它進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用的重要瓶頸。陽(yáng)極氧化是提高鎂合金耐蝕性的一種有效方法,而電解液組分是影響陽(yáng)極氧化層性能的一個(gè)重要因素。綜述了不同的電解液組分對(duì)陽(yáng)極氧化過(guò)程及膜層性能影響的最新研究進(jìn)展。為鎂合金陽(yáng)極氧化電解液設(shè)計(jì)提供參考,以擴(kuò)大鎂合金在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

通過(guò)2a14鋁合金微弧氧化工藝研究,得出電流密度的增大以及微孤氧化時(shí)間的增長(zhǎng),微弧氧化陶瓷膜層的厚度隨之增加,硬度也隨之增大.2a14鋁合金微弧氧化的最優(yōu)工藝參數(shù)為:電流密度9a/dm2～11a/dm2,時(shí)間1.5h,占空比50％,頻率200hz.

為了改進(jìn)微弧氧化能耗高、處理效率低的問(wèn)題,以6061變形鋁合金為試驗(yàn)材料,2%磷酸鹽溶液為導(dǎo)電介質(zhì),在25℃下,利用mao200/750微弧氧化設(shè)備對(duì)微弧氧化的電流密度和起弧時(shí)間、起弧電壓和試樣面積、起弧電壓與占空比以及起弧時(shí)間與占空比等之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:本工藝條件下,鋁合金微弧氧化的臨界電流密度為0·2a/dm2;起弧電壓隨試樣面積的增加而呈正比增加;起弧時(shí)間隨著占空比的減小而縮短;占空比越小,起弧電壓越高。

發(fā)明了一種適用于在非水電解液中電鍍鋁的金屬表面預(yù)處理的活化液.該溶液的主要組成為:1)以一種脂肪醚、芳香醚或環(huán)醚(也可以是醚醇)或者它們的混合物作為溶劑;2)由鹽酸、硫酸、甲酸、檸檬酸、硼酸及氟硼酸或它們的鹽類中選擇,其濃度為0.1～1.0mol/l(最好為0.3～0.8mol/l),或者是除硫酸和鹽酸以外的上述酸的醚溶液,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)大于25%.欲鍍鋁的基體金屬需在惰性氣氛下進(jìn)行活化處理.

介紹了用非水電解液進(jìn)行電解拋光的原理和試驗(yàn)結(jié)果，分析了試驗(yàn)參數(shù)對(duì)拋光表面質(zhì)量的影響。