用于铝阳极氧化膜封闭质量测定的导纳测定方法和仪器

概述铝及铝合金阳极氧化处理是在铝的表面形成一层氧化膜,用以提高材料的耐腐蚀性能,并改善其各种物理化学性质。由于这种氧化膜具有多孔的结构,所以氧化后还要进行封闭处理,对孔隙进行填充。封闭质量的好坏在很大程度上决定了氧化产品的耐腐蚀     

稀土盐对铝合金硼硫酸阳极氧化膜层性能的影响

目的研究代替铬酸阳极氧化和稀铬酸氧化膜层封闭处理的工艺。方法在硼硫酸阳极氧化溶液中添加不同的稀土盐对铝合金进行阳极氧化,采用稀土盐对氧化膜层进行封闭处理,分析对比膜质量及膜层耐腐蚀性能。结果在硼硫酸阳极氧化溶液中加入稀土A盐能够提高氧化膜层的耐腐蚀性能,用稀土C盐溶液对该阳极氧化膜层进行封闭处理,可以进一步提高氧化膜层的耐腐蚀性能,耐中性盐雾腐蚀时间达到336 h。结论稀土A盐改进的硼硫酸阳极氧化/C盐封闭技术有望代替铬酸阳极氧化技术。     

AA2099-T8铝锂合金表面酒石酸-硫酸阳极氧化膜的耐蚀性能

在酒石酸-硫酸溶液中阳极氧化AA2099-T8铝锂合金获得阳极氧化膜,并采用新型绿色封闭工艺对阳极氧化膜进行封孔处理。采用场发射扫描电镜观察阳极氧化膜封孔前后的显微形貌,通过开路电位、动电位极化、电化学阻抗谱及中性盐雾实验研究氧化膜封孔前后的耐腐蚀性能。结果表明:采用酒石酸-硫酸阳极氧化处理能在AA2099-T8铝锂合金表面生成一层均匀、致密的氧化膜,采用新型封闭工艺可在常温下有效封闭氧化膜孔隙;阳极氧化和封孔处理均能提高合金的抗腐蚀能力,但单纯的阳极氧化对合金耐腐蚀性能的提高有限,而阳极氧化+封孔处理能显著提高合金的耐腐蚀性能。     

大风沙地区铝合金接触网零部件表面处理的优选

目的提高铝合金接触网零部件表面耐磨损性能,以增加其在大风沙地区的使用寿命。方法对接触网零件切割进行试样制备。在硅酸盐体系电解液中,采用20 k W直流脉冲微弧氧化设备对试样表面进行微弧氧化处理,电解液为硅酸盐,氧化时间为30 min。同时制备阳极氧化处理的平行试样。通过硬度测试、摩擦磨损试验以及扫描电子显微镜(SEM)测试,分别评价两种表面处理方式的表面硬度、耐磨性能,利用中性盐雾试验来评价其耐腐蚀性能,并通过扫描电子显微镜来观察两种膜层的差异。结果通过对铝合金接触网进行阳极氧化和微弧氧化处理能明显提高表面耐磨性。阳极氧化膜层硬度为350.3HV,微弧氧化膜层硬度约为阳极氧化膜硬度的4倍,达到1510.8HV。经过HT-600高温摩擦磨损试验机30 min的磨损试验,铝合金基体质量损失2 mg,阳极氧化膜质量损失0.8 mg,而微弧氧化膜的质量损失只有0.15 mg左右,且微弧氧化膜层表现出了更好的耐腐蚀性能。结论微弧氧化膜层能表现出更加优异的耐磨及耐腐蚀性能,因此微弧氧化更适合大风沙地区铝合金零件的表面处理。     

A231镁合金表面阳极氧化工艺研究

采用正交设计方法,研究了AZ31镁合金表面阳极氧化工艺配方.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射法(XRD)、动电位极化曲线测量方法评价了优化工艺配方条件下阳极氧化膜的微观成分结构及其耐蚀性能.结果表明:经优化配方阳极氧化处理可以显著改善AZ31镁合金的耐腐蚀性能,且经沸水封孔处理可以有效地封闭氧化膜中的裂纹,进一步提高膜层的耐腐蚀性能.     

铝合金表面处理新工艺

在恒定电流密度下对铝合金进行阳极氧化处理,所得到的氧化膜比采用恒定电压阳极氧化工艺更加致密;而后在氧化膜上涂敷一层双酚A型环氧树脂,并于200℃～230℃条件下长时间加热固化封闭.所得到的膜层,电绝缘性能良好,耐腐蚀性能较其他传统封闭工艺显著增强.     

三种无铬封闭方法对铝合金阳极氧化膜耐蚀性的影响

研究了沸水封闭、醋酸镍封闭和电压加载下己二酸铵封闭对LY12铝合金阳极氧化膜耐蚀性的影响。通过场发射扫描电镜（FE-SEM）和电化学阻抗谱（EIS）对三种无铬封闭方法处理后铝合金阳极氧化膜的表面微观形貌和耐蚀性进行了研究。结果表明：封闭处理可以有效地闭合阳极氧化膜的微孔,提高氧化膜耐腐蚀性能。电压加载下己二酸铵封闭可以有效缓解氧化膜的腐蚀。三种无铬封闭方法处理后的氧化膜耐腐蚀性能从小到大依次为：沸水封闭,醋酸镍封闭,电压加载下己二酸铵封闭。     

铝合金两种阳极氧化工艺的氧化膜性能对比

为了探讨铝合金阳极氧化配方对氧化膜层性能的影响,研究比较了硫酸-硼酸和硫酸两种阳极氧化工艺所得氧化膜层的性能。通过金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度仪观察分析了膜层表面的均匀性、封闭工艺后氧化膜的表面形貌和膜层的维氏硬度;同时,采用点滴法和动电位法研究了氧化膜在NaC l溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,在一定条件下,经硫酸-硼酸阳极氧化所得的膜层较硫酸阳极氧化膜的平整、致密、均匀,其耐蚀性也优于硫酸阳极氧化膜的。     

退火对镁阳极氧化涂层结构与耐腐蚀性能的影响

目的：通过阳极氧化及退火处理对镁表面氧化膜层进行优化并探索其对镁表面氧化层结构、耐腐蚀性能以及生物相容性的影响。方法：对纯镁进行不同电压参数的阳极氧化（5V、10V、20V、40V）,后进行450℃高温退火处理。通过扫描电子显微镜分析膜层表面及截面形貌,原子力显微镜分析三维结构与粗糙度,电化学极化实验与体外浸泡实验评估耐腐蚀性能,CCK-8实验评估对小鼠成骨细胞MC3T3-E1的增殖活性影响。结果:电压的升高可以使表面膜层从层板状变得多孔,继续升高又变得光滑均匀。退火处理维持了基本形貌特征,膜层厚度有所增加,粗糙度有所下降。未退火膜层由于微孔的存在以及氢氧化镁的不稳定导致耐腐蚀性能并未增高,退火所形成的致密氧化镁结晶膜层有一定的保护作用,其中40V氧化后退火组拥有相对较好的耐腐蚀性能,且对细胞增殖无明显抑制作用。结论：阳极氧化电压对纯镁阳极氧化膜层结构有影响,退火可以进一步稳定膜层,提高其耐腐蚀性能,40V氧化退火组耐腐蚀性能较好,且生物相容性良好。     

交流电压对AZ91D镁合金阳极氧化膜层的影响

在含有硅酸钠和硅溶胶的氧化溶液体系中,利用工频交流电源对AZ91D镁合金材料表面进行阳极氧化处理,同时探讨氧化电压对膜层表面形貌、生长速率和耐腐蚀性能等的影响规律.结果表明:氧化过程存在一个明显的临界电压值(170 V),在电压大于170V阳极氧化反应剧烈、氧化电流增大、试样表面出现弧光放电.当电压小于170 V时,镁合金表面则以均匀的桔黄色火花放电,获得的氧化膜层表面光滑、均匀、致密,而且膜层的生长速率和耐腐蚀性随着电压的增加而增大;当电压超过这个临界电压值时,获得的氧化膜层表面变得粗糙,其生长速率大幅提高,但膜层的耐腐蚀性能下降.     

磁控溅射石墨镀层的减摩性能

对经硫酸法硬质阳极氧化处理的ＺＬ－１０１铸铝,采用磁控溅射法镀覆石墨镀层,将石墨微粒填充到多孔性氧化膜内以达到减摩作用。用扫描电镜（ＳＥＭ）、电探波谱（ＷＤＳ）和Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）技术,对膜层形貌和石墨在膜层内的分布状态作了分析;用ＰＭＪ－１型平面磨耗试验机和ＭＭ－２００磨损试验机对膜层耐磨性进行了测定。结果表明,石墨离子可渗入到膜的内层,镀层结合牢固,表观光滑,膜的耐磨性得到显著提高。     

镁合金热化学反应Si02基纳米陶瓷涂层的性能研究

镁合金具有优越的物理和机械性能,但其耐蚀和耐磨性能较差。采用热化学反应法在MB2镁合金表面制备纳米陶瓷涂层,并采用XRD分析其相结构,分别测试涂层的耐蚀性、耐磨性,试验结果表明：涂层中有新相生成,基体结合强度较高,耐磨和耐腐蚀性能优良。     

化学刻蚀法调控铝合金阳极氧化膜的表面结构及防腐性能

为了提高铝合金的耐蚀性能,采用化学刻蚀与阳极氧化相结合的方法在铝合金表面构造了微纳结构,经进一步化学修饰后得到耐蚀性能良好的表面防护膜层。利用扫描电子显微镜、红外光谱仪表征所制备膜层的表面形貌和化学成分,采用激光共聚焦显微镜测定样品的表面粗糙度,通过接触角测量仪和电化学工作站对膜层的润湿性和防腐性能进行表征,考察刻蚀时间对于膜层表面结构和耐蚀性能的影响规律。结果表明:当刻蚀时间为3min时,膜层的耐蚀性能最佳:相对于未经刻蚀的样品腐蚀电位正移了0.15V,腐蚀电流下降了两个数量级。且接触角最大(152°),这是由于此条件下制备的薄膜表面微/纳结构最完整、比例最合理。     

铝合金阳极氧化膜电解着色及功能膜应用

铝及其合金电解着色技术是铝表面防护-装饰性处理的一种重要途径.大量实践证明铝合金表面电解着色膜的耐腐蚀性、耐候性、耐旋光性和使用寿命都比染色膜要好的多.本文综述了铝及铝合金阳极氧化膜电解着色技术的发展过程、着色机理及在功能方面的最新研究进展.     

Self-lubricating Al2O3/PTFE composite coating formation on surface of aluminium alloy

Self-lubricating composite coating is fabricated on the surface of aluminium alloy, which integrates the advantages of wear resistance of microarc oxidation (MAO) ceramic coating and a low friction coefficient of polytetrafluoroethylene (PTFE). Inspection of SEM and EDS analysis indicates that PTFE can be deposited into the MAO coating, and a compact film forms which can fully cover the MAO coating. The yielded coating possesses superior tribological properties. The friction coefficient remains steady with minimal weight loss during long-term sliding.     

Fraction and wear performances of 7475 aluminium alloy after anodic oxidation

The layer of oxide film was prepared on the surface of 7475 aluminum alloy by anodic oxidation, and the friction and wear performance under different loads were investigated with the friction and wear test. The atomic binding energy spectrum, wear morphologies, surface hardness and residual stress were analyzed with XPS, SEM, hard meter and XRD stress tester, respectively. The results show that the oxide film on the surface is relatively dense after anodic oxidation, existing in the form of Al2O3, and the form of the diffusion type in the interface is contained. The average friction coefficient is decreased after anodic oxidation, indicating the friction performance improving. The wear mechanism of primitive sample is adhesive wear and tear, accompanying with abrasive wear, and the wear mechanism of the sample after the anodic oxidation is abrasive wear, where high surface hardness is the main factor of the wear resistance.     

Al2O3微粉表面处理及其在耐磨涂料中的应用研究

研制了一种以Al2O3为填料的耐磨涂料,利用耐磨涂料来修复铝合金部件表面的阳极氧化膜,给出了以Al2O3为填料的配方及主要性能指标,重点研究了利用共沸蒸馏法处理Al2O3微细粉体表面对涂料耐磨性的影响,并分析其成因,利用IR分析了处理前后粉体表面基团的变化,并用SEM观察粉体在树脂中的分散状态.涂层性能测试结果表明,加入经过表面处理的Al2O3后,其耐磨性、附着力明显提高,摩擦质量损失降低了43%.     

微弧氧化电流密度对ZL205A铝合金氧化膜层性能的影响

采用微弧氧化技术,以ZL205A铝合金为基材,固定其它条件不变,只改变电流密度,制备多种氧化膜层,研究了电流密度对膜层的厚度、表面形貌、元素成分、相结构及耐磨性能的影响.结果表明:随电流密度的升高,膜层总厚度和致密层厚度均呈线性增长,同时膜层中的微孔直径增大,但数量减少;膜层的主要成分为Al-Si-O相,其含量随电流密度的增加而增加;氧化膜的磨损机制为磨粒磨损,电流密度对其摩擦因数的影响不大,但其耐磨性能随电流密度的增加而下降,这与外层疏松层的作用有关.     

铸钢轧辊亚微米WC-4Co电火花沉积涂层高温性能

用新型电火花沉积设备,把WC-4Co陶瓷硬质合金材料沉积在铸钢轧辊材料上,制备了电火花沉积合金涂层,用SEM和XRD等技术研究了沉积层在300 ℃的高温耐磨性和800 ℃高温氧化100 h后氧化膜形貌、组织结构和高温抗氧化性能.结果表明,沉积层厚度为20～30 μm,沉积层由Fe3W3C,Co3W3C,Si2W和W2C等物相组成.300 ℃高温条件下沉积层的耐磨性比基体提高了3.4倍,300 ℃高温条件下沉积层的磨损机理主要是粘着磨损、疲劳磨损、氧化磨损和磨粒磨损的综合作用.800 ℃高温条件下沉积层氧化100 h后的氧化膜的厚度约为10～20 μm;氧化膜主要由Fe3O4,Fe2O3,W20O58和Si物相组成;800 ℃高温下沉积层抗氧化性能比基体的抗氧化性能提高了2.6倍.细小弥散分布的硬质相提高了沉积层的抗高温磨损性能和抗高温氧化性能.