本文通過運(yùn)用自制的WH-1A型微弧氧化設(shè)備對鋁基試樣進(jìn)行微弧氧化處理,并利用本組自主研發(fā)的電化學(xué)方法將膜層從試樣上剝離,以單獨(dú)研究微弧氧化膜層的性能與結(jié)構(gòu)。通過利用6061鋁合金內(nèi)不同金屬元素對氧的吸附能力不同,研究裂紋、孔洞的不同產(chǎn)生方式。并通過引入超聲波的方式,改變微弧氧化過程中膜層的生長狀態(tài),系統(tǒng)研究了外加超聲波對微弧氧化過程的影響。研究結(jié)果表明:預(yù)制高溫氧化膜的6061鋁合金試樣表面的預(yù)制氧化膜中Mg元素含量遠(yuǎn)高于6061合金基體試樣。基于此,可以將Mg元素作為區(qū)分微弧氧化過程中不同物相的示蹤元素。由此發(fā)現(xiàn),在不同微弧氧化時(shí)間的試樣表面的裂紋和孔洞周圍存在Mg元素含量不同的物相。由此可知裂紋和孔洞的產(chǎn)生方式不僅是在微弧放電過程中的膜層破損,還可能是由于微弧氧化過程中產(chǎn)生的高溫使得膜層中的不同物相熔融流動(dòng)堆積在一起,形成組合縫和組合孔洞。為改善微弧氧化中后期放電不均勻的現(xiàn)象并提高膜層性能,在微弧氧化過程中引入超聲波。通過對比兩種條件下膜層表面和斷面的SEM和EDS分析研究發(fā)現(xiàn),超聲波具有均化放電分布點(diǎn),細(xì)化放電通道,抑制陶瓷層的擊穿阻抗非均勻演變的作用。加入超聲波能提高相同時(shí)間下微弧氧化陶瓷層的表面平整度,減小相同微弧氧化時(shí)間下微弧氧化陶瓷層的擊穿孔洞及裂紋尺寸并相應(yīng)提高孔洞和裂紋的分布密度;通過相應(yīng)不同時(shí)間試樣的XRD對比分析發(fā)現(xiàn),加入超聲波能促進(jìn)微弧氧化陶瓷層中的γ-Al_2O_3向α-Al_2O_3的物相轉(zhuǎn)變;通過相應(yīng)的電化學(xué)性能測試分析發(fā)現(xiàn),加入超聲波能提高微弧氧化陶瓷層的耐蝕性。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG174.4
【部分圖文】：

而且在實(shí)驗(yàn)過程中的高溫氧化爐內(nèi)要保持空氣流通�；⊙趸瘜�(shí)驗(yàn)設(shè)備驗(yàn)設(shè)備中的實(shí)驗(yàn)使用本課題組自主研發(fā)的 WH-1A 型微弧氧化控制理，其裝置示意圖如 2-1 所示。其使用電源的電壓工作范V，電流的工作范圍大致在 0~50A 之間，50Hz 的固定輸出頻正負(fù)向脈沖電壓可在 1:5~5:1 之間調(diào)節(jié)。如圖 2-1 b 所示，包括高壓電源、電源控制器、不銹鋼槽、試樣、電解液、攪其中不銹鋼槽連接電源陰極，試樣通過鋁導(dǎo)線電源陽極，電導(dǎo)體，攪拌器和溫控系統(tǒng)共同控制溫度，實(shí)驗(yàn)過程中電解液5℃以下。(

涂層方法手段(如用 NaOH 溶液浸泡試樣[64]，用溴水+HgCl2溶液浸泡試樣[66]等)剝離涂層的效果來溶液不環(huán)保，有的甚至有劇毒性�；诖耍x膜層的新方法，設(shè)備簡圖如 2-2 所示，具體同砂紙打磨試樣的一面，使膜層打磨完全而數(shù)為 3.5%的 NaCl 溶液 2L。控制柜調(diào)到直流電模式，試樣連接電源正極 2-2 所示。剝離過程中不斷調(diào)整電壓以將電流浸入電解液，進(jìn)行電化學(xué)剝離，每次浸入約全部溶解后再將試樣向電解液內(nèi)深入 1mm， 5 次，直至將基體剝離干凈。

X 射線衍射儀（D/MAX-RB）對所制得的微弧檢測，其工作電壓為 40kV，電流為 100mA，掃 0.02o，掃描范圍選用 10-80o，對得到的 XRD 圖。檢測學(xué)儀器為鄭州世瑞思公司生產(chǎn)的 RST5200F 系驗(yàn)試樣的耐蝕性檢測儀器。測量所用的容器使測量溶液中的暴露面積為 1cm2。測試過程為標(biāo)試樣、參比電極為飽和甘汞電極、鉑電極為輔圖 2-3 所示。過程中將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.5%NaCl 溶

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本文編號：2809354