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。     

脉冲频率对钛合金微弧氧化膜层性能的影响

利用微弧氧化设备对钛合金进行表面改性,研究了不同脉冲频率下陶瓷膜层的相组成、表面形貌、耐腐蚀性及Ca、P比。结果表明,当脉冲频率发生变化时,微弧氧化后的膜层表面形貌会发生变化;而脉冲频率的增加,会使陶瓷膜相组成发生改变,锐钛矿型TiO2相对含量先增后减;当脉冲频率为650Hz时,膜层中Ca、P比为1.70,最接近羟基磷灰石的Ca、P比,此时陶瓷膜层的耐腐蚀性能也为最好。     

电解液体系对钛合金微弧氧化膜层组织及性能的影响

运用微弧氧化技术在三种不同电解液体系下的TC4合金表面制备了陶瓷膜层,通过扫描电镜和X射线衍射仪分析了膜层的表面形貌和物相组成,并研究了耐蚀、结合力和磨损性能。结果表明,偏铝酸钠+磷酸钠+硅酸钠三种盐复合电解液体系下所得到的膜层耐蚀、磨损性能和结合力最优,硅酸盐的加入使得表面相对粗糙,表面孔径较大,磷酸盐的加入有利于金红石相的形成,并且表面孔径较小。     

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。     

铝合金不合格微弧氧化膜的退镀工艺

对铝合金表面进行微弧氧化的过程中,有时需要对膜层质量不符合要求的工件进行退镀处理。探索了在Na_2SiO_3和NaH_2PO_4系电解液中对铝合金上所制备的微弧氧化膜进行退镀,找出了适合退镀的工艺参数,并用金相显微镜对退镀后基体的微观形貌进行观察。实验结果表明,退镀液大体可采用酸性退镀液和碱性退镀液,进行退镀后的基体表面在宏观尺度上平整光滑,光亮度均匀,但微观尺度上有一定的粗糙度。     

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.     

微弧氧化时间及添加剂浓度对TC4合金微弧氧化膜的影响

采用微弧氧化技术在TC4合金表面制备陶瓷氧化膜,用扫描电镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)研究微弧氧化时间和添加剂浓度对膜层表面形貌及其指标和物相组成的影响。结果表明,当微弧氧化时间由10min增加至40min时,膜层表面的粗糙度增加,其厚度由8. 6μm增加至14. 3μm,表面孔密度减小,膜层中金红石相的含量增加。随着添加剂浓度由3g/L增加至7. 5g/L,膜层的平整度及其厚度呈现明显的下降趋势,而孔隙率和表面孔密度两个指标则呈现增加趋势,这种影响在膜层的物相变化中并不明显。     

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.     

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．     

MgO和SiO_2对2Al2铝合金微弧氧化膜耐磨性能的影响

采用微弧氧化技术,对2Al2铝合金表面进行处理。在KOH和Na2SiO3电解液中分别添加MgO和SiO2粉末,使铝合金表面生成复合陶瓷膜,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析膜层的微观形貌和物相组成并对膜层进行耐磨性能分析。结果表明,添加MgO粉末生成的陶瓷层在微弧氧化过程中与Al2O3发生反应生成铝镁尖晶石,使陶瓷膜变得光滑,而添加的SiO2粉末附着在缺陷和微孔周围,两种粉末的添加增加了微弧氧化陶瓷膜的耐磨性能。     

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.     

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。     

硫酸亚铁浓度对微弧氧化膜光学性能的影响

为了解决传统阳极氧化技术在铝合金表面制备黑色膜层存在耐光老化性能较差、容易脱落、紫外线照射下容易变色或脱色等问题,采用微弧氧化方法在LD10铝合金表面原位生长黑色陶瓷膜．通过SEM、XRD、EDS和紫外可见分光光度计等手段,分析了FeSO₄浓度对陶瓷膜表面形貌、相组成、元素组成和太阳吸收率的影响规律．结果表明:陶瓷膜由α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃相组成,随着FeSO₄浓度的增加,陶瓷膜的太阳吸收率呈现先增大后减小的趋势．当溶液中FeSO₄质量浓度为5 g/L时,陶瓷膜层的太阳吸收率达到最大值0.91．     

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)。     

微弧氧化对铝合金搅拌摩擦焊缝耐蚀性能的影响

为了提高搅拌摩擦焊(FSW)焊缝的耐腐蚀性能,本文采用微弧氧化技术在6082系铝合金FSW焊缝表面制备了不同电流密度下的微弧氧化陶瓷膜层,使用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对膜层进行相组成确定并观察其表面形貌,使用激光共聚焦扫描电子显微镜(CLSM)测定膜层表面粗糙度。通过电化学阻抗谱(EIS)及极化曲线(LSV)分析比较微弧氧化前、后铝合金FSW焊缝的耐腐蚀性能。结果表明:随着电流密度的增加,膜层越来越厚,击穿越来越困难。陶瓷层一旦被击穿,会形成很多的熔融物,使陶瓷层表面凹凸不平,表面粗糙度增加。此外,当电流密度为10A/dm2时,陶瓷膜层表现出较佳的耐蚀性能。     

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.     

TC4合金微弧氧化及膜层生物活性探究

对TC4钛合金进行微弧氧化处理,制备出TiO_2陶瓷膜,通过对陶瓷膜进行热处理,引导亚稳相锐钛矿向稳定相金红石的转变并研究了物相变化对陶瓷膜生物活性的影响。采用XRD、SEM、EDS等手段分析了热处理后及模拟体液培养后膜层的微观形貌及物相组成。分析结果表明,膜层的物相为锐钛矿与金红石相共存,随着热处理温度的升高,金红石相相对含量增多。模拟体液培养结果表明,随着金红石相对含量增加,膜层表面类球状羟基磷灰石分布均匀性下降,数量减少,膜层生物活性呈下降趋势。     

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。     

铝合金微弧氧化生成陶瓷膜的研究

微弧氧化又称阳极火化沉积技术或等离子体增强电化学陶瓷化技术。该技术生成的膜与基体金属结合牢固,厚度可达230μm,绝缘电阻大于100MΩ,硬度达2500HV,大大改善了轻金属的耐磨性、耐蚀性和耐热冲击性,工件尺寸变化小。本文研究在铝合金表面微弧氧化制备陶瓷化氧化膜,以期改善铝合金的耐磨特性。讨论了影响制备陶瓷弧氧化膜的主要因素。     

电压对纯钛微弧氧化膜生长特性的影响

在Na2CO3Na2SiO3溶液中,利用单极性脉冲微弧氧化电源在TA2基底上制备了二氧化钛氧化膜.研究了微弧氧化电压对氧化膜生长速率、相组成及表面形貌的影响.结果表明:随着电压的升高,氧化膜的生长速率先增加后减小,表面粗糙度和微孔尺寸逐渐增大,而微孔密度逐渐减小.膜层主要由锐钛矿和金红石相TiO2组成,随着电压的增加,膜层中锐钛矿相TiO2先增加后减少,而金红石相TiO2则逐渐增加并成为主晶相.