Na2WO4对铝合金表面微弧氧化陶瓷层性能的影响

在稳定的H3BO3-KOH体系电解液中，研究了0～6 g/L添加剂Na2WO4对LY12铝合金表面微弧氧化反应过程以及陶瓷层性能的影响。利用槽压时间函数表征微弧氧化过程，通过X射线衍射和扫描电镜等测试手段分析陶瓷层显微结构和相组成。结果表明，只有添加了Na2WO4，微弧氧化反应才能进行；Na2WO4参与了铝表面微弧氧化反应，反应后陶瓷层的最终相组成为α-Al2O3和γ-Al2O3，并有少量钨沉积；随着Na2WO4质量浓度的提高，陶瓷层的厚度和陶瓷层中α-Al2O3的质量分数均下降，使陶瓷层的硬度和耐磨性能略有下降，但仍达到实际应用的要求。     

铝合金微弧氧化黑色陶瓷层的显色原理分析

利用微弧氧化技术在6063铝合金表面制备了黑色陶瓷膜层,根据对微弧氧化工艺因素的分析以及对膜层化学组成和相结构的检测,探讨了黑色膜层的显色机理.结果表明,在以硅酸钠(Na2SiO3)和多聚磷酸钠(Na5P3O10)为主盐、偏钒酸铵(NH4VO3)为着色剂的电解液体系中,且仅施加正向电压,在铝合金表面可以形成以γ-Al2O3为主要组成相的陶瓷膜.亚稳定的γ-Al2O3吸附在正向电场作用下迁移到试样附近的VO3-离子,VO3-离子在等离子弧高温下反应形成黑色的V2O3,是黑色陶瓷膜形成的主要机制.     

LF6铝合金微弧氧化研究

研究LF6铝合金在不同电解质溶液中微弧氧化陶瓷层的形貌及性能,分析微弧氧化陶瓷层性能与溶液浓度和处理时间的关系.实验结果表明LF6铝合金经微弧氧化处理后,在表面生成一层陶瓷层,陶瓷层由致密层和疏松层组成;陶瓷层的厚度随着时间和溶液浓度的增加而增加,陶瓷层厚度最大达到41.4μm;随着时间和溶液浓度的增加,陶瓷层的绝缘电阻增加,绝缘电阻最大可达到3 MΩ;处理时间越长,溶液浓度越大,表面形貌越粗糙,表面粗糙度最大达到5.2μm.     

氧化时间对钛合金微弧氧化膜层的影响

为增强钛合金的生物活性,选用磷酸盐为电解液的主配方,对钛合金进行微弧氧化表面处理,研究氧化时间对微弧氧化膜层的影响,其中包括氧化过程中电解液中钛离子浓度的变化,并借助XRD,SEM等手段对膜层进行物相及表面形貌的分析。结果表明:在微弧氧化过程中,钛合金基体中的钛离子溶解到电解液中;随着氧化时间的增加,电解液中的钛离子浓度也随之增加,氧化膜层为金红石和锐钛矿的混合晶相;但随着氧化时间的增加,氧化膜层中的金红石型晶相逐渐减少直至消失,表面形貌出现孔径不均匀,粗糙度变大等现象。     

铝合金微弧氧化陶瓷膜研究

在硅酸盐电解液中采用微弧氧化法在2024铝合金表面形成氧化物陶瓷膜．分别用扫描电镜、X射线衍射仪研究了陶瓷膜的组织形貌和相组成．相对致密均匀的膜层主要由α—Al2O3,γ-Al2O3和少量的非晶相物质组成．陶瓷层纳米硬度从内部到外部呈下降趋势．     

铝合金表面油胺/微弧氧化复合膜层的耐磨性

为提高铝合金表面耐磨性能,采用微弧氧化(MAO)技术在硅酸盐电解液中对2024铝合金进行表面处理,制备微弧氧化陶瓷层;然后通过浸泡法在陶瓷层表面覆盖一层油性涂层,形成复合膜层,以期提高铝合金表面耐磨性能。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别观察复合膜层的表面形貌及物相组成;利用原子力显微镜AFM测试复合膜层的表面粗糙度;利用摩擦磨损试验仪分析复合膜层的摩擦系数。在SEM的观察下复合膜层比微弧氧化陶瓷层更为平整。另外,AFM的结果显示复合膜层的表面粗糙度比微弧氧化陶瓷层降低了73%左右;摩擦磨损检测显示复合膜层的摩擦系数在0.1左右,波动幅度较小,而微弧氧化陶瓷层和铝合金的摩擦系数达0.4左右,波动幅度较大。     

钛合金微弧氧化陶瓷层的结构研究

利用微弧氧化技术,采用甘油磷酸钙和乙酸钙混合电解液体系,在Ti6Al4V钛合金表面制备了陶瓷涂层,对涂层的结构、形貌及表面特性进行了综合研究．结果表明,Ti6Al4V钛合金表面微孤氧化层为富含Ca,P元素的粗糙多孔结构．随电压的升高,表面微孔尺寸和深度增加,表面粗糙度增大．微弧氧化层主要由金红石型TiO2和锐钛矿型TiO2构成,Ca,P则以无定形态钙磷酸盐和少量羟基磷灰石2种物相形式存在．随电压升高,金红石和羟基磷灰石含量增加,锐钛矿减少．微弧氧化后Ti6Al4V钛合金表面的显微硬度提高,最大可提高近2．4倍．     

石墨烯对镁合金微弧氧化层结构和耐蚀性影响

利用微弧氧化工艺,并通过在硅酸盐系电解液中添加氧化石墨烯,在AZ31镁合金表面制备一层含碳的微弧氧化陶瓷层。运用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)等测试方法研究了涂层的表面形貌、厚度等。结果表明:加入氧化石墨烯后陶瓷层致密平整,膜层缺陷得到有效改善,含碳陶瓷层厚度为4～5μm,与基体结合良好。电化学测试结果表明,加入氧化石墨烯后能有效提高AZ31镁合金的耐腐蚀性能。     

铝合金微弧氧化工艺的研究

微弧氧化是在阳极氧化工艺的基础上发展起来的一种表面改性新技术,它利用微弧区放电在金属表面生成陶瓷状氧化膜,大幅度提高铝合金的表面性能。以2g/L的NaOH,8g/L的Na2SiO3为电解液对铝合金进行微弧氧化,采用扫描电镜观察金相形貌、仪器测量陶瓷状氧化膜的厚度及粗糙度,优化出最佳制备工艺.     

电解液对镁合金微弧氧化层耐蚀性的影响

为了提高镁合金基体的耐蚀性,采用微弧氧化法在镁合金表面制备了MgO-ZrO2复合陶瓷层,利用XRD和SEM研究了膜层的相组成、结构及生长过程,并用LK98C电化学综合系统测试了其耐蚀性.实验结果表明：三种电解液中,K2ZrF6-KOH耐蚀性能较好;在交流阻抗测试结果中,镁基体出现了点蚀;K2ZrF6为8g/L,KOH为3.2g/L时,电荷转移电阻较高,达到4.058×105Ω.     

等离子体电解氧化陶瓷膜的工艺研究

利用等离子体电解氧化技术在铝合金6063表面生成了氧化物陶瓷膜．测试了氧化膜表面厚度和硬度，观察了膜层表面形貌，分析了氧化陶瓷膜的成分，探讨了不同电流密度对形成陶瓷膜厚度和硬度的影响．结果表明：铝合金6063表面陶瓷膜的厚度和硬度随电流密度的增大而提高，但有一极限值平均电流密度极限值为25A／dm^2；随氧化时间的延长而增厚增硬，但也有一极限值，氧化时间极限值为45min．     

电流对钛合金微弧氧化合成生物陶瓷膜的影响

提出了一种直接合成羟基磷灰石的方法,采用微弧氧化技术,在钛基体表面生长出一层致密的、结合良好的羟基磷灰石生物陶瓷膜,考察了微弧氧化电流对生成陶瓷膜的影响。并借助XRD、SEM等测试手段,研究了该生物陶瓷膜的物相组成和表面形貌特征。研究结果表明该生物陶瓷膜是具有双层结构的物相羟基磷灰石/二氧化钛(HAP/TiO_2)。     

Quick surface treatment of AZ31B by AC micro-arc oxidation

In order to explore an effective way to shorten treatment time and enhance the quality of treatment coating, AC micro-arc oxidation was conducted to treat the surface of AZ31 B deformation magnesium alloy in KF+KOH treatment solution. The infl uences of micro-arc oxidation parameters such as concentration of KF, concentration of KOH, output voltage of booster, temperature of treatment solution, and treatment time on treatment coating thickness were raveled out under different conditions. The structure and composition of treatment coating were determined, the growth mechanism of treatment coating was discussed, and the quick surface treatment technology for compact treatment coating with maximum thickness was developed. The experimental results show that: A maximum 33 μm-thick compact treatment coating, consisting of MgF2 and MgO mainly, can be formed on AZ31 B in 112 s under the conditions of 1 132 g/L KF, 382 g/L KOH, 66 V for output voltage of booster and 34 ℃ of treatment solution which were optimized by a genetic algorithm from the model established by artifi cial neural networks. There are no "crater-shaped" pores in this treatment coating as the heat shock resulting from the smooth variation of AC sinusoidal voltage is far smaller than that of the rigidly varied DC or pulse current. The treatment time is only one sixth of that adopted in the other surface treatment technology at best, principally for the reason that the coating can always grow irrespective of the electric potential of AZ31 B. This investigation lays a fi rm foundation for the extensive application of magnesium alloy.     

SiC纳米颗粒对6060型铝合金微弧氧化膜组织结构及耐蚀性能的影响

为提高铝合金表面微弧氧化膜的耐蚀性,通过向电解液中添加SiC纳米颗粒的方式,成功获得了含有SiC纳米颗粒的复合微弧氧化膜层。采用D-MAXIIA型X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和金相定量分析光学显微镜分别对陶瓷膜的相组成、微观组织结构及膜层厚度进行了检测分析;采用AutoLAB-PGSTAT302型电化学工作站对制备的微弧氧化膜进行极化曲线和交流阻抗谱的测定。结果表明:SiC颗粒在复合微弧氧化膜层中的含量随着氧化时间的增加而逐渐增加;添加SiC纳米颗粒后微弧氧化膜的厚度没有明显变化;与未添加SiC纳米颗粒的微弧氧化膜层相比,其耐蚀性明显提高。     

Composition and hardness of mullite coatings formed with direct current power supply on LY12 aluminum alloy surface

The surface modification of aluminum and its alloys using plasma technology is increasingly being investigated, Thick ceramic coatings with high hardness on aluminum alloys can be prepared successfully using a micro-plasma oxidation （MPO） technique. In this work, the composition, microstructure and elemental distribution of ceramic coatings formed by MPO on LY 12 almnlnum alloy and its hardness are investigated using XRD, EPMA and microhardness instruments. The results show that the ceramic coatings consist of mullite,γ-Al2O3 and a lot of amorphous matter. The content of silicon in the coatings increases from interface to the coatings, however, the content of aluminum decreases along this direction. The maximum hardness of ceramic coatings is up to 9.2 GPa.     

偏铝酸盐溶液纯铝阳极微弧氧化膜的影响因素

利用阳极微弧氧化技术在纯铝表面制备了陶瓷膜,研究了偏铝酸盐体系下,影响氧化陶瓷层生长的因素,并分析了电解液浓度、氧化电压、电流密度及氧化时间对阳极微弧氧化陶瓷层生长的影响.得到了电解液浓度、电压、电流密度及氧化时间对氧化膜成膜的关系曲线.利用SEM分析了铝合金阳极微弧氧化陶瓷层的表面微观形貌.实验结果表明:陶瓷层表面宏观粗糙度及膜层表面微观形貌受电参数和氧化时间的影响较大.最佳的工艺参数为:电解液浓度为30g/L、电压350V、电流密度1.5A/cm2、氧化时间控制在25min以内.     

Fabrication of Ceramic Composites by Directed Metal Oxidation

To explain the growth mechanism of Al2O3/Al Lanxide composites , the dynamics of the directed oxidation of Al-Mg-Si alloys are analyzed. The experimental methods to produce Lanxide composites by directed oxidation of metal melts at high temperatures are presented. The effect of the processing factors on the microstructures and properties of Al2O3/ Al composites and enforced Al2O3/Al composites is also analyzed. Compared with sintering ceramic composites, the advantages of Lanxide process and Lanxide materials are as following : it is a near net shaped process ; the process is very simple ; the microstructures and properties of Lanxide materials can be adjusted ; and this process can be used to infiltrate ceramic fiber or particle preforms.     

DZ4合金渗Al-Si涂层抗高温氧化机理研究

为进一步研究航空发动机叶片耐高温腐蚀性能,采用料浆法在DZ4合金表面制备了Al-Si涂层.依据GB/T13303-91<钢的抗氧化性能测定方法>标准,对制备了Al-Si涂层和未制备Al-Si涂层的DZ4合金进行了1100℃2 300h高温氧化性能试验,用SEM、XRD对氧化后的渗层表面形貌、相组成及结构进行了分析研究.试验结果表明,DZ4合金渗Al-Si涂层的氧化动力学曲线基本遵循抛物线规律,其抗氧化性能属于完全抗氧化级.