廈門大學開發(fā)出一種在鈦合金表面制備氧化膜新技術

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

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

日前,廈門大學化學化工學院采用一種環(huán)境友好的簡單電解液體系,通過控制電壓的變化,得到了棕、藍、黃、紅、紫、綠等多種顏色的鈦合金陽極氧化膜。這項技術成本較低,對環(huán)境友好;氧化膜層色彩鮮艷均勻,結合力和耐腐蝕性好;適用溫度范圍較廣,無需加熱和致冷設備,且顏色較易控制。

據(jù)報道,目前,廈門大學化學化工學院采用一種環(huán)境友好的簡單電解液體系,通過控制電壓的變化,得到了棕、藍、黃、紅、紫、綠等多種顏色的合金陽極氧化膜。這項技術成本較低,對環(huán)境友好;氧化

利用表面改性技術,研究了黑色轉化膜制備工藝。用掃描電鏡分析了膜層的形貌,用顯微硬度計、tpe鹽霧試驗箱等檢測了膜層的硬度、耐蝕性能。結果表明,獲得的黑色轉化膜的膜層是均勻、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 科技進展責編：柳斌 ３ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｕｒｆａｃｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ表面工程資訊 １前言 ２微弧氧化 ２．１微弧氧化技術的原理及特點： 鈦及鈦合金具有低密度、良好的耐腐蝕能力、高 比強度以及令人滿意的生物相容性，在航空航天、化 工、生物醫(yī)學等領域得到廣泛的應用，并為社會帶來 巨大的經(jīng)濟效益。然而，鈦及鈦合金表面硬度低，在 滑動摩擦條件下摩擦力學性能差，特別是抗摩擦和磨 損性能較差的鈦合金，嚴重地限制了其應用范圍。 為了有效地利用鈦合金的優(yōu)良性能，對其進行表 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)的不斷應用，世 界各國尤其是發(fā)達國家和發(fā)展中國家的研究工作者為 克服鈦合金的缺點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足的進展。 本文就鈦合金表面處理的前

對鈦合金表面激光熔覆研究現(xiàn)狀進行綜述,對鈦合金表面涂層進行分類。介紹了鈦合金表面激光熔覆改性技術的熔覆材料、工藝和應用。闡述了各類鈦合金涂層的實際性能以及對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的研究趨勢。

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 膜的過程稱之為鋁或者鋁合金的陽極氧化處理。鋁陽極氧化的原理實際上就是電解水的過 程，電解反應過程如下： 陰極反應：2h + +2e - →h2↑ 陽極反應:4oh-–4e-→2h2o+o2↑? 陽極上生成的氧氣，其中一部分與陽極位置的鋁發(fā)生反應，生成al2o3，反應如下： 4a1+3o2=2a12o3 陽極氧化的種類很多，包括：直流電陽極氧化、交流電陽極氧化、脈沖電流陽極氧化 等，電解液包括：硫酸、草酸、鉻酸、混合酸以及硫基有機酸等，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、半導體作用的阻擋層等；其中直流電陽極氧化最 為普遍，其特點在于膜層較厚，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 氧化鋁薄膜的過程稱之為鋁或者鋁合金的陽極氧化處理。鋁陽極氧化的原理實際 上就是電解水的過程，電解反應過程如下： 陰極反應：2h++2e-→h2↑ 陽極反應:4oh-–4e-→2h2o+o2↑? 陽極上生成的氧氣，其中一部分與陽極位置的鋁發(fā)生反應，生成al2o3，反 應如下： 4a1+3o2=2a12o3 陽極氧化的種類很多，包括：直流電陽極氧化、交流電陽極氧化、脈沖電流 陽極氧化等，電解液包括：硫酸、草酸、鉻酸、混合酸以及硫基有機酸等，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、半導體作用的阻擋層 等；其中直流電陽極氧化最為普遍，其特點在于膜層較厚，硬而耐磨，封孔后可 獲得更好的抗侵蝕性，膜層無色透明；陽極氧化膜層厚一般

首先采用化學法在鋁合金表面制備了預處理膜層,分析了膜層的微觀組織結構。采用刷涂法在預處理膜層上制備了隔熱涂層并測試了涂層的性能。結果表明,當涂料中加入2%空心微球時,隔熱膜層的導熱系數(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、固體潤滑減摩涂層、生物活性涂層、功能涂層等幾方面進行了簡要的介紹。并對鈦及鈦合金表面等離子噴涂涂層材料的發(fā)展趨勢進行了展望。

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發(fā)重點。

采用激光重熔在ti-6al-4v鈦合金表面制備硅灰石涂層。運用xrd、sem、eds對重熔硅灰石涂層進行測試分析。研究了激光輸出功率固定時,激光掃描速度對重熔涂層組織形貌的影響。試驗結果表明,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構。當激光輸出功率為2kw、掃描速度為175mm/min時,重熔層組織均勻,無氣孔等缺陷,涂層表層粗糙,存在細小的孔洞。

為了研究了起弧電壓、電流密度和氧化時間等參數(shù)對鋁合金陶瓷膜性能的影響。以ly12鋁合金為試驗材料,采用mao240/750微弧氧化設備、tt260測厚儀和amary-1000b掃描電子顯微鏡。結果表明:起弧電壓隨著na2sio3濃度的增加而降低;在相同氧化時間內(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。得出結論:電流密度應該選擇在5~20a/dm2的范圍內(nèi),微弧氧化時間控制在3h以內(nèi)時比較適宜。

總結了國內(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特點,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。

采用電化學陽極氧化在鈦-鋁合金表面生成一層結構高度有序的二氧化鈦納米管陣列,并在模擬體液中進行生物礦化實驗。利用掃描電子顯微鏡和x-射線衍射儀對tio2納米管的結構形貌以及通過生物礦化生成的羥基磷灰石涂層進行了表征。實驗結果表明,鈦-鋁合金表面的tio2納米管直徑為80～100nm,管長約1μm。在模擬體液中的礦化實驗結果證明在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，然后對混合溶液進行干燥、煅燒，得到固體粉末，對粉末采用傳統(tǒng)工藝進行壓制-燒結-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,分析了各種工藝參數(shù)對膜層色澤的影響,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)

鋁合金表面改進技術 摘要 綜述了提高鋁合金表面性能的各種技術和特點，包括電鍍、化學鍍、拋光、 熱噴涂、轉化膜、激光表面強化等。并簡述了其原理和發(fā)展，以及其改變效果和 未來的展望。 關鍵字：鋁合金電鍍化學鍍熱噴涂氧化轉化膜激光離子 前言 鋁及鋁合金密度較小，強度高，導電、導熱性優(yōu)良，塑性和成型性好，無低 溫脆性，易加工．目前，鋁及鋁合金材料已廣泛地應用于建筑、航空、軍事、汽 車、航海、醫(yī)療等領域中．然而，鋁的耐磨性差，腐蝕電位較負，腐蝕比較嚴重。 鋁合金件的損壞主要發(fā)生在表面，鋁合金材料表面增強具有重要的經(jīng)濟價值。采 用表面處理可以提高防護性、裝飾性和功能性，克服鋁合金表面性能方面的缺點， 其目的是提高鋁合金的耐用度，擴大應用范圍。 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)改善潤滑性，提 高表面硬度和耐磨性，提

采用復合包滲法在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)等檢測手段對涂層的組織結構進行觀察和分析,重點采用tem分析涂層與基體界面區(qū)的微觀結構。結果表明:涂層是以mosi2為主體層的多相復合結構;涂層與基體界面處存在nbsi2過渡層;由外向內(nèi),過渡層形貌發(fā)生明顯改變,逐漸由細小等軸晶組織過渡為規(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,不同的工藝對耐蝕性影響不同。提出了表面自納米化技術研究還需解決的問題及趨勢。