电极电压对纯钛表面微弧氧化陶瓷膜结构及特性的影响

采用微弧氧化处理技术,在纯钛表面制备了含钙磷的多孔复合陶瓷膜,考察了微弧氧化时的电极电压对复合陶瓷膜的形貌、结构、成分和性能的影响.结果表明:在400～500 V的电压范围内,样品表面均形成了含有钙磷的多孔陶瓷膜,随着电极电压的升高,膜层表面微孔数日减少.孔径增大,膜层厚度增加.在400 V时,膜层的相构成为Ti 锐钛矿相TiO2 Ca3(PO4)2;在450 V和500 V时,膜层的相构成均为Ti 锐钛矿相TiO2 金红石相TiO2,Ca3(PO4)2消失,且随着电压的升高,锐钛矿相TiO2减少,金红石相TiO2增多.膜层中的钙磷摩尔比均随电压的升高而增大.在450V和500V时,膜层的临界载荷值分别为29.5N和14.8N.     

氧化电压和时间对Ti75钛合金微弧氧化膜性能的影响

通过微弧氧化在Ti75钛合金表面成功制得微弧氧化膜层。电解液组成为:Na3PO4·12H2O14.0g/L,Na2SiO3·9H2O2.0g/L,添加剂3.0g/L。借助体视显微镜、涡流测厚仪、显微硬度计、X射线衍射仪等设备,研究了氧化电压和时间对微弧氧化膜形貌、厚度、显微硬度及构相等性能的影响。结果表明,微弧氧化膜层主要由金红石型和锐钛矿型TiO2组成。氧化电压和时间对氧化膜的形貌、厚度及显微硬度的影响较大。随氧化电压升高,微弧氧化膜层中金红石相TiO2的含量增大。氧化时间对微弧氧化膜层构相的影响不大。     

电流密度对TC4钛合金微弧氧化陶瓷膜性能的影响

采用恒流和梯度电流两种方式对TC4钛合金进行微弧氧化,微弧氧化液组成和工艺参数为:Na2SiO3 16 g/L,(NaPO3)68 g/L,NaF 2 g/L,频率500 Hz,占空比10%。研究了不同电流模式下电压随微弧氧化时间的变化。对比研究了两种电流模式下所得微弧氧化膜的表面形貌、厚度、粗糙度、显微硬度等性能。结果表明,恒流模式下,随电流密度升高,氧化膜层的终止电压、厚度、粗糙度和表面微孔直径增大,显微硬度先增大后减小;与恒流模式膜层相比,梯度电流模式下所得氧化膜层较厚,粗糙度较低,硬度高,表面微孔直径较小。较适宜的恒流电流密度和梯度电流密度分别为10 A/dm2和15–5 A/dm2,而后者所得膜层的综合性能优于前者所得膜层。     

电压对6061铝合金微弧氧化陶瓷膜性能的影响

研究了电压对6061铝合金微弧氧化陶瓷膜相结构、微观形貌和耐磨性的影响。结果表明,随工作电压增大,微弧氧化陶瓷膜的厚度增大,表面粗糙度和显微硬度先增大后减小,耐磨性先变好后变差。电压为500 V时,所得的微弧氧化陶瓷膜厚度为12.5μm,显微硬度最高(407 HV),耐磨性最佳。     

Ti75钛合金微弧氧化膜的制备及性能

在含硅酸钠10g/L、六偏磷酸钠2g/L、柠檬酸钠2g/L和添加剂4g/L的电解液中,以微弧氧化技术在Ti75钛合金的表面成功制备了微弧氧化膜。采用涡流测厚仪、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计等手段研究了微弧氧化电压和时间对钛合金微弧氧化膜厚度的影响,分析了氧化膜层的表面形貌、组成、硬度、耐蚀性能及高温性能。结果表明,微弧氧化膜层主要由金红石型和锐钛矿型二氧化钛组成。氧化电压升高,膜层厚度增加;氧化时间延长,初期膜层厚度增加明显,20min后膜厚增加减缓。经微弧氧化处理后,钛合金的硬度、耐蚀性能和高温抗氧化性能均得到了明显改善。     

硅酸钠浓度对ME21镁合金微弧氧化膜微观结构及耐蚀性的影响

采用微弧氧化(MAO)技术在含锰和稀土的ME21镁合金表面制备陶瓷膜层。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和电化学工作站研究了电解液中硅酸钠的质量浓度(5、10和15 g/L)对MAO膜层微观结构和耐腐蚀性能的影响。结果表明：随着硅酸钠质量浓度的增大,微弧氧化过程中击穿电压降低,终止电压升高,MAO膜层表面微孔先减少后增多,总膜厚及致密层厚度先增大后减小,耐蚀性先增强后减弱。当硅酸钠质量浓度为10 g/L时,MAO膜层厚度为23.14μm,在3.5%NaCl溶液中极化电阻最大,腐蚀速率最低,耐腐蚀性能最佳。     

碳酸钠浓度对AZ31B镁合金阳极氧化膜耐蚀性的影响

为了改善镁合金阳极氧化膜的耐腐蚀性能，向环保型NaOH–Na₂SiO₃–Na₂B₄O₇基础电解液中添加Na₂CO₃，在AZ31B镁合金表面制备阳极氧化膜。采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和动电位极化曲线法，研究了Na₂CO₃质量浓度(≤30 g/L)对AZ31B镁合金表面阳极氧化膜的表面形貌、截面形貌、相结构和耐蚀性的影响。结果表明：AZ31B镁合金阳极氧化组织由Mg O相和Mg₂Si O₄相组成，基本不受Na₂CO₃浓度的影响。随着Na₂CO₃浓度的增大，AZ31B镁合金阳极氧化膜表面微孔尺寸先减小后增大，氧化膜厚度呈现“先增大，后减小，再增大”的变化趋势。Na₂CO₃可显著提高阳极...     

铝合金雕塑阳极氧化工艺的研究

对金属雕塑用的2024铝合金进行阳极氧化处理,并研究了电压对铝合金氧化膜的厚度、硬度、耐蚀性及表面形貌等的影响。结果表明:电压较低时,氧化膜较薄,耐蚀性不佳。适当升高电压,有利于提高氧化膜的厚度和硬度。但电压高于20V时,氧化膜的溶解速率增大,使得氧化膜的厚度和硬度下降。20V下得到的氧化膜具有最佳的耐蚀性。     

电流密度对ZK60镁合金微弧氧化膜层摩擦性能的影响

磷酸盐电解液体系下,利用微弧氧化技术在ZK60镁合金表面原位制备了耐磨性陶瓷膜,通过SEM、XRD、硬度计和摩擦磨损试验机,对不同电流密度下所制备的镁合金微弧氧化陶瓷膜的微观形貌、结构组成、显微硬度和摩擦系数等进行了研究。结果表明,微弧氧化膜主要由MgO组成;恒流模式下,随着电流密度升高,氧化陶瓷膜的表面的微孔数量减少,但孔径增大;表面显微硬度则呈先增大后减少趋势;当电流密度为12 A/dm~2时,在镁合金表面所获得的微弧氧化陶瓷膜具有较好的耐磨性。     

铝合金阳极氧化膜性能的研究

研究了2 024铝合金在硫酸溶液中经不同氧化电压阳极氧化处理后的表面形貌、组织结构、硬度和耐蚀性。结果表明:铝合金经不同氧化电压阳极氧化处理后,其表面上存在纳米级的孔洞;随着氧化电压的增大,孔径逐渐增大,膜厚增加;阳极氧化膜的硬度在氧化电压为20V时最大;氧化电压对阳极氧化膜耐蚀性的影响很大,在氧化电压为5V时,阳极氧化膜的耐蚀性最强,自腐蚀电位为-1.1V。     

Effect of electrolyte concentration on the tribological performance of MAO coatings on aluminum alloys

Micro-arc oxidation (MAO) is an efficient approach to improve the hardness, wear resistance, and other properties of aluminum alloys. In order to investigate the effect of the electrolyte concentration on the properties of MAO coatings for LY12 alloy, the voltage variation during the MAO process was recorded. The surface morphologies and phase compositions of the coatings produced with different electrolytes were investigated using scanning electron microscopy and X-ray diffraction, respectively. The roughness and thickness of the coatings were measured using a pocket roughness meter and an eddy-current thickness meter, respectively. The tribological performances of the coatings were investigated against GCr15 bearing steel on a ball-on-disc wear tester in open air. The results showed that with an increase in the Na₂SiO₃ content, the working voltage of the MAO process decreased, the roughness and thickness of the coatings increased significantly, and the relative content of the α-Al₂O₃ phase decreased. With an increase in the KOH content, the working voltage decreased slightly, the roughness and thickness of the coatings increased slightly, and the α- and γ-Al₂O₃ phase contents remained unchanged. The friction coefficient and wear rate of the coatings increased with an increase in the Na₂SiO₃ and KOH concentrations. A decrease in the porosity and roughness and an increase in the α-Al₂O₃ content of the coatings reduced their wear mass loss.     

硫酸镧对汽车用铝合金阳极氧化膜性能的影响

在汽车用2024铝合金阳极氧化使用的电解液中添加硫酸镧,并研究了硫酸锢的质量浓度对阳极氧化膜的厚度、膜重、硬度、表面形貌及耐蚀性的影响。结果表明:硫酸镧的催化作用有利于提高氧化速率,减小多孔层的孔径,从而提高阳极氧化膜的硬度及耐蚀性。当硫酸镧的质量浓度为0.8 g/L时,阳极氧化膜具有最高的硬度和最佳的耐蚀性。但当硫酸镧的质量浓度大于0.8 g/L时,稀土的吸附作用会使阳极氧化膜的性能有所降低。     

铝合金低压硬质阳极氧化

对氧化过程中零件表面状态的分析及膜层增长速率的测定,找出了影响氧化膜质量及表面粗糙度的主要原因;提出了低压硬质阳极氧化的工艺条件及应用范围。     

Microstructure and properties of the AlCrMoZrTi/(AlCrMoZrTi)N multilayer high-entropy nitride ceramics films deposited by reactive RF sputtering

The AlCrMoZrTi/(AlCrMoZrTi)N multilayer high-entropy nitride ceramic films (HENCFs) fabricated by reactive RF magnetron sputtering presented (200) preferentially oriented FCC crystal structures. With the increase in the modulation period, the nitrogen content and surface roughness of the multilayer films gradually increased, the template effect between the nanocrystalline and amorphous forms was weakened, and the multilayer interface structure decreased. The S4 film with a modulation period of 1500 nm had the highest hardness and modulus (16.6 and 225.7 GPa, respectively) and the highest H/E* and H³/E*² values. The results of friction experiments showed that the S1 film with the smallest modulation period had a stable friction coefficient and small wear rate on both Si and Cu substrates, and it exhibited the best friction and wear performance due to its low surface roughness, high toughness and compressive yield resistance, and dense multilayer structure. The friction mechanisms of the HECNFs on Si and Cu substrates were mainly adhesive wear, abrasive wear, and a small amount of oxidative wear.     

汽车用6063铝合金硬质阳极氧化工艺的研究

使用硬质阳极氧化工艺对汽车用6063铝合金进行阳极氧化处理。通过实验发现,电流密度影响氧化膜多孔层的形成过程。氧化初期,提高电流密度有利于促进成膜过程,获得性能较好的氧化膜。当电流密度大于2.0A/dm2时,氧化膜的溶解速率加快,表面孔径增大,使得氧化膜的硬度和耐蚀性有所下降。     

电压和氟化钠浓度对钛合金阳极氧化膜性能的影响

在3 g/LNaOH溶液中加入NaF添加剂作为电解液,研究了电压和添加剂浓度对钛合金板表面氧化膜的颜色、硬度和耐腐蚀性的影响,分析了氧化膜的扫描电镜图和X射线衍射图.结果表明:电压是影响阳极氧化膜性能的主要参数,电压和NaF浓度的变化都能引起氧化膜颜色、硬度、耐腐蚀性以及表面形貌等的改变.     

Al2O3—TiB2陶瓷刀具材料的高温氧化及其对刀具耐磨性能的影响

研究了Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＢ２陶瓷刀具材料在１０００℃下的氧化行为，用ＸＲＤ、ＳＥＭ分析了氧化后的相组成及显微结构。结果表明：Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＢ２陶瓷材料在１０００℃空气中氧化增重符合抛物线规律；随ＴｉＢ２含量的增加，该材料的抗氧化能力下降。     

电压对电刷镀三价铬镀层性能的影响

在45钢表面电刷镀得到三价铬镀层,镀液组成和工艺条件为:Cr2(SO4)36H2O 0.4 mol/L,甲酸铵0.5 mol/L,氨基乙酸0.5 mol/L,H3BO30.6 mol/L,NaH2PO2 H2O 0.3 mol/L,pH=1.5,温度50°C,镀笔移动速率15 cm/s。研究了电压对镀铬层显微结构、表面粗糙度、厚度、显微硬度和耐磨性的影响。随电压增大,镀层厚度增大,显微硬度和耐磨性均先提高后降低。电压为14 V时,镀层的表面平整,粗糙度为2.387μm,显微硬度为602 HV,耐磨性最好。     

铝材表面的等离子微弧氧化技术研究

以工业级硅权钠为电解液,铝材在交流电压作用下进行等离子微弧氧化反应,电压升高,膜厚增大。用Ｘ－射线衍射分析法和扫措是镜法检测,氧化膜９为非晶态氧化铝陶瓷膜。硬度试验和腐蚀试验表明;该膜硬度高、耐强碱腐蚀性强。     

氧化对Al_2O_3－TiB_2陶瓷刀具材料磨损特性的影响

研究了Ａｌ_２Ｏ_３－ＴｉＢ_２陶瓷刀具材料的高温氧化特性以及氧化对刀具耐磨性能的影响。结果表明：随ＴｉＢ_２含量的增加，Ａｌ_２Ｏ_３－ＴｉＢ_２的氧化活化能降低，抗氧化能力下降．Ａｌ_２Ｏ_３－ＴｉＢ_２刀具材料在加工淬火钢时，因切削高温的氧化作用在刀具表面生成的ＴｉＯ_２既可减轻刀具的粘结磨损，又能起到固体润滑剂的作用，从而降低摩擦系数，因而提高刀具的耐磨性能。当切削速度大于１５０ｍ／ｍｉｎ时，随ＴｉＢ_２含量的增加，刀具抗磨损能力显著提高。