廈門(mén)大學(xué)開(kāi)發(fā)出一種在鈦合金表面制備氧化膜新技術(shù)

日前，廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院采用一種環(huán)境友好的簡(jiǎn)單電解液體系，通過(guò)控制電壓的變化，得到了棕、藍(lán)、黃、紅、紫、綠等多種顏色的合金陽(yáng)極氧化膜。

日前，廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院采用一種環(huán)境友好的簡(jiǎn)單電解液體系，通過(guò)控制電壓的變化，得到了棕、藍(lán)、黃、紅、紫、綠等多種顏色的鈦合金陽(yáng)極氧化膜。

日前,廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院采用一種環(huán)境友好的簡(jiǎn)單電解液體系,通過(guò)控制電壓的變化,得到了棕、藍(lán)、黃、紅、紫、綠等多種顏色的鈦合金陽(yáng)極氧化膜。這項(xiàng)技術(shù)成本較低,對(duì)環(huán)境友好;氧化膜層色彩鮮艷均勻,結(jié)合力和耐腐蝕性好;適用溫度范圍較廣,無(wú)需加熱和致冷設(shè)備,且顏色較易控制。

據(jù)報(bào)道,目前,廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院采用一種環(huán)境友好的簡(jiǎn)單電解液體系,通過(guò)控制電壓的變化,得到了棕、藍(lán)、黃、紅、紫、綠等多種顏色的合金陽(yáng)極氧化膜。這項(xiàng)技術(shù)成本較低,對(duì)環(huán)境友好;氧化

利用表面改性技術(shù),研究了黑色轉(zhuǎn)化膜制備工藝。用掃描電鏡分析了膜層的形貌,用顯微硬度計(jì)、tpe鹽霧試驗(yàn)箱等檢測(cè)了膜層的硬度、耐蝕性能。結(jié)果表明,獲得的黑色轉(zhuǎn)化膜的膜層是均勻、穩(wěn)定、多孔性的。與基體相比,顯微硬度和耐腐蝕性能有顯著提高,滿足了武器裝備中鈦合金附件表面改性處理的要求。

２００９?０２ 科技進(jìn)展責(zé)編：柳斌 ３ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｕｒｆａｃｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ表面工程資訊 １前言 ２微弧氧化 ２．１微弧氧化技術(shù)的原理及特點(diǎn)： 鈦及鈦合金具有低密度、良好的耐腐蝕能力、高 比強(qiáng)度以及令人滿意的生物相容性，在航空航天、化 工、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并為社會(huì)帶來(lái) 巨大的經(jīng)濟(jì)效益。然而，鈦及鈦合金表面硬度低，在 滑動(dòng)摩擦條件下摩擦力學(xué)性能差，特別是抗摩擦和磨 損性能較差的鈦合金，嚴(yán)重地限制了其應(yīng)用范圍。 為了有效地利用鈦合金的優(yōu)良性能，對(duì)其進(jìn)行表 面改性處理，是一種改善鈦合金缺陷使其最大限度地 發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)的重要措施之一。隨著鈦合金在航天航 空、艦船、石油、化工以及其他行業(yè)的不斷應(yīng)用，世 界各國(guó)尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的研究工作者為 克服鈦合金的缺點(diǎn)正做著各種嘗試和努力，鈦合金的 表面改性方式也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。 本文就鈦合金表面處理的前

對(duì)鈦合金表面激光熔覆研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,對(duì)鈦合金表面涂層進(jìn)行分類。介紹了鈦合金表面激光熔覆改性技術(shù)的熔覆材料、工藝和應(yīng)用。闡述了各類鈦合金涂層的實(shí)際性能以及對(duì)鈦合金表面改性涂層性能所做的研究。最后提出了鈦合金表面激光熔覆工藝未來(lái)的研究趨勢(shì)。

材料組采用的表面處理方法介紹 將鋁或者鋁合金制品作為陽(yáng)極放置在電解液中，利用電解作用在其表面形成氧化鋁薄 膜的過(guò)程稱之為鋁或者鋁合金的陽(yáng)極氧化處理。鋁陽(yáng)極氧化的原理實(shí)際上就是電解水的過(guò) 程，電解反應(yīng)過(guò)程如下： 陰極反應(yīng)：2h + +2e - →h2↑ 陽(yáng)極反應(yīng):4oh-–4e-→2h2o+o2↑? 陽(yáng)極上生成的氧氣，其中一部分與陽(yáng)極位置的鋁發(fā)生反應(yīng)，生成al2o3，反應(yīng)如下： 4a1+3o2=2a12o3 陽(yáng)極氧化的種類很多，包括：直流電陽(yáng)極氧化、交流電陽(yáng)極氧化、脈沖電流陽(yáng)極氧化 等，電解液包括：硫酸、草酸、鉻酸、混合酸以及硫基有機(jī)酸等，按照膜層性質(zhì)分包括： 普通膜、硬質(zhì)膜、瓷質(zhì)膜、光亮修飾層、半導(dǎo)體作用的阻擋層等；其中直流電陽(yáng)極氧化最 為普遍，其特點(diǎn)在于膜層較厚，硬而耐磨，封孔后可獲得更好的抗侵蝕性，膜層

材料組采用的表面處理方法介紹 將鋁或者鋁合金制品作為陽(yáng)極放置在電解液中，利用電解作用在其表面形成 氧化鋁薄膜的過(guò)程稱之為鋁或者鋁合金的陽(yáng)極氧化處理。鋁陽(yáng)極氧化的原理實(shí)際 上就是電解水的過(guò)程，電解反應(yīng)過(guò)程如下： 陰極反應(yīng)：2h++2e-→h2↑ 陽(yáng)極反應(yīng):4oh-–4e-→2h2o+o2↑? 陽(yáng)極上生成的氧氣，其中一部分與陽(yáng)極位置的鋁發(fā)生反應(yīng)，生成al2o3，反 應(yīng)如下： 4a1+3o2=2a12o3 陽(yáng)極氧化的種類很多，包括：直流電陽(yáng)極氧化、交流電陽(yáng)極氧化、脈沖電流 陽(yáng)極氧化等，電解液包括：硫酸、草酸、鉻酸、混合酸以及硫基有機(jī)酸等，按照 膜層性質(zhì)分包括：普通膜、硬質(zhì)膜、瓷質(zhì)膜、光亮修飾層、半導(dǎo)體作用的阻擋層 等；其中直流電陽(yáng)極氧化最為普遍，其特點(diǎn)在于膜層較厚，硬而耐磨，封孔后可 獲得更好的抗侵蝕性，膜層無(wú)色透明；陽(yáng)極氧化膜層厚一般

首先采用化學(xué)法在鋁合金表面制備了預(yù)處理膜層,分析了膜層的微觀組織結(jié)構(gòu)。采用刷涂法在預(yù)處理膜層上制備了隔熱涂層并測(cè)試了涂層的性能。結(jié)果表明,當(dāng)涂料中加入2%空心微球時(shí),隔熱膜層的導(dǎo)熱系數(shù)有明顯減低,節(jié)能隔熱涂層還具有良好的耐腐蝕性。

介紹了鈦及鈦合金表面等離子噴涂涂層材料的研究進(jìn)展,主要從鈦合金表面等離子噴涂陶瓷材料耐磨涂層、固體潤(rùn)滑減摩涂層、生物活性涂層、功能涂層等幾方面進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。并對(duì)鈦及鈦合金表面等離子噴涂涂層材料的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

在不同的服役條件下,ly12系列鋁合金件材料的性能要求不一樣。歸納了各種服役條件下ly12系列鋁合金材料表面微弧氧化膜的性能,介紹了制備ly12鋁合金微弧氧化膜的因素。提高ly12系列鋁合金材料表面微弧氧化膜的綜合性能是開(kāi)發(fā)重點(diǎn)。

采用激光重熔在ti-6al-4v鈦合金表面制備硅灰石涂層。運(yùn)用xrd、sem、eds對(duì)重熔硅灰石涂層進(jìn)行測(cè)試分析。研究了激光輸出功率固定時(shí),激光掃描速度對(duì)重熔涂層組織形貌的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,激光重熔涂層主要由硅灰石(wollastonite)和catio3組成,為垂直于表面的柱狀晶結(jié)構(gòu)。當(dāng)激光輸出功率為2kw、掃描速度為175mm/min時(shí),重熔層組織均勻,無(wú)氣孔等缺陷,涂層表層粗糙,存在細(xì)小的孔洞。

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。

總結(jié)了國(guó)內(nèi)外鎂合金表面鋁化及其合金涂層研究現(xiàn)狀,分析了鎂合金表面鋁化及其涂層防護(hù)特點(diǎn),介紹了滲鋁法、磁控濺射法、冷噴涂和熱噴涂法制備研究鋁及其涂層的制備工藝及研究成果。

采用電化學(xué)陽(yáng)極氧化在鈦-鋁合金表面生成一層結(jié)構(gòu)高度有序的二氧化鈦納米管陣列,并在模擬體液中進(jìn)行生物礦化實(shí)驗(yàn)。利用掃描電子顯微鏡和x-射線衍射儀對(duì)tio2納米管的結(jié)構(gòu)形貌以及通過(guò)生物礦化生成的羥基磷灰石涂層進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鈦-鋁合金表面的tio2納米管直徑為80～100nm,管長(zhǎng)約1μm。在模擬體液中的礦化實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明在tio2納米管上沉積了羥基磷灰石涂層。

本發(fā)明提供了一種銀氧化鋅電接觸合金的制備方法，具體為分別制備淀粉溶液和氧化鋅懸浮液，向淀粉溶液中依次加入氧化鋅懸浮液和硝酸銀水溶液，然后對(duì)混合溶液進(jìn)行干燥、煅燒，得到固體粉末，對(duì)粉末采用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行壓制-燒結(jié)-擠壓，即得到銀氧化鋅電接觸合金。

　介紹了微等離子體氧化工藝用于鋁合金表面生成黑色陶瓷膜的技術(shù),分析了各種工藝參數(shù)對(duì)膜層色澤的影響,并討論了著色工藝中易出現(xiàn)的缺陷及其解決措施。

表面工程(鋁合金表面著色)

鋁合金表面改進(jìn)技術(shù) 摘要 綜述了提高鋁合金表面性能的各種技術(shù)和特點(diǎn)，包括電鍍、化學(xué)鍍、拋光、 熱噴涂、轉(zhuǎn)化膜、激光表面強(qiáng)化等。并簡(jiǎn)述了其原理和發(fā)展，以及其改變效果和 未來(lái)的展望。 關(guān)鍵字：鋁合金電鍍化學(xué)鍍熱噴涂氧化轉(zhuǎn)化膜激光離子 前言 鋁及鋁合金密度較小，強(qiáng)度高，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性優(yōu)良，塑性和成型性好，無(wú)低 溫脆性，易加工．目前，鋁及鋁合金材料已廣泛地應(yīng)用于建筑、航空、軍事、汽 車、航海、醫(yī)療等領(lǐng)域中．然而，鋁的耐磨性差，腐蝕電位較負(fù)，腐蝕比較嚴(yán)重。 鋁合金件的損壞主要發(fā)生在表面，鋁合金材料表面增強(qiáng)具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。采 用表面處理可以提高防護(hù)性、裝飾性和功能性，克服鋁合金表面性能方面的缺點(diǎn)， 其目的是提高鋁合金的耐用度，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。 鋁及鋁合金的電鍍、拋光、砂面處理 鋁及鋁合金的電鍍一般是為了改善表面性能，降低摩擦因數(shù)改善潤(rùn)滑性，提 高表面硬度和耐磨性，提

采用復(fù)合包滲法在c103鈮合金基體上制備硅化物涂層,利用x射線衍射(xrd)、掃描電鏡(sem)、透射電鏡(tem)和能譜分析(eds)等檢測(cè)手段對(duì)涂層的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和分析,重點(diǎn)采用tem分析涂層與基體界面區(qū)的微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:涂層是以mosi2為主體層的多相復(fù)合結(jié)構(gòu);涂層與基體界面處存在nbsi2過(guò)渡層;由外向內(nèi),過(guò)渡層形貌發(fā)生明顯改變,逐漸由細(xì)小等軸晶組織過(guò)渡為規(guī)整柱狀晶組織。

綜述了目前鎂、鋁合金表面自納米化制備方法、性能、耐蝕性等方面的研究。材料經(jīng)表面自納米化后,表面納米層有良好的熱穩(wěn)定性,表面硬度明顯提高,不同的工藝對(duì)耐蝕性影響不同。提出了表面自納米化技術(shù)研究還需解決的問(wèn)題及趨勢(shì)。