本文關(guān)鍵詞：LY12鋁合金微弧氧化陶瓷膜層高溫性能研究

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【摘要】：針對(duì)于鋁合金微弧氧化的研究,目前主要集中在陶瓷膜層的組織結(jié)構(gòu)分析、電解液體系和電參數(shù)對(duì)陶瓷膜層性能方面的影響,而對(duì)于陶瓷膜層服役過(guò)程中的高溫耐蝕性、耐磨性及抗氧化性等高溫性能的研究相對(duì)較少,因此,研究鋁合金微弧氧化陶瓷膜層的高溫性能,對(duì)鋁合金微弧氧化制品的高溫服役行為具有重要的理論意義。本文以LY12鋁合金為原材料,利用微弧氧化技術(shù)在其表面制備一層陶瓷膜層,研究了微弧氧化陶瓷膜層的高溫氧化動(dòng)力學(xué)、微觀形貌、耐蝕性、抗熱震性及耐燒蝕性等,分析了不同微弧氧化電壓下制備的陶瓷膜層微觀形貌差異對(duì)其高溫氧化性能、抗熱震性及耐燒蝕性等的影響。研究結(jié)果表明:隨著微弧氧化電壓的提高,陶瓷膜層厚度及粗糙度隨之增加。高溫氧化實(shí)驗(yàn)中,微弧氧化試樣由于陶瓷膜層表面孔隙的存在以及微裂紋的擴(kuò)展,為氧的擴(kuò)散提供了通道,導(dǎo)致微弧氧化試樣前期增重明顯,而其氧化速率系數(shù)相對(duì)于鋁合金原始試樣較小,在整個(gè)高溫氧化實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氧化速率較小,表明陶瓷膜層對(duì)基體有一定的保護(hù)作用;通過(guò)對(duì)微弧氧化試樣極化曲線及鹽霧實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,相對(duì)于未經(jīng)高溫氧化實(shí)驗(yàn)的陶瓷膜層,高溫氧化實(shí)驗(yàn)后的陶瓷膜層耐蝕性有所提高,而陶瓷膜層的鹽霧耐蝕性并沒(méi)有明顯的變化,其原因在于高溫氧化實(shí)驗(yàn)時(shí),微弧氧化試樣發(fā)生了二次氧化,陶瓷膜層中生成了新的氧化物,填充了陶瓷膜層的孔隙及微裂紋,進(jìn)一步保護(hù)鋁合金基體。在熱震性實(shí)驗(yàn)中,微弧氧化陶瓷膜層表面的孔在一定程度上有效的減小內(nèi)應(yīng)力的集中,鈍化微裂紋,抑制熱震微裂紋的擴(kuò)展,對(duì)改善抗熱震性能有很大的幫助。而在不同微弧氧化電壓下所生成的陶瓷膜層表面形貌差異及微裂紋大小不同,導(dǎo)致了陶瓷膜層在熱震性實(shí)驗(yàn)中的膜層脫落形式有所不同。在燒蝕實(shí)驗(yàn)后,微弧氧化試樣的線燒蝕率及質(zhì)量燒蝕率表明,陶瓷膜層在燒蝕實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出較好的耐燒蝕性能。
【關(guān)鍵詞】：鋁合金 微弧氧化 高溫性能 氧化動(dòng)力學(xué) 耐蝕性 抗熱震性
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 研究背景8
• 1.2 鋁合金的應(yīng)用8-9
• 1.3 鋁合金表面改性研究現(xiàn)狀9-14
• 1.3.1 陽(yáng)極氧化10-11
• 1.3.2 熱噴涂11
• 1.3.3 稀土轉(zhuǎn)化膜11-12
• 1.3.4 激光熔覆12-13
• 1.3.5 微弧氧化13-14
• 1.4 微弧氧化的發(fā)展?fàn)顩r14-16
• 1.4.1 微弧氧化技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史14-15
• 1.4.2 微弧氧化技術(shù)的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5 課題研究的目的、意義和主要內(nèi)容16-18
• 1.5.1 課題研究的目的和意義16-17
• 1.5.2 課題研究的主要內(nèi)容17-18
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法18-24
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備18-19
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原材料18
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑18
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及研究方法18-19
• 2.2 微弧氧化實(shí)驗(yàn)19-20
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原理19
• 2.2.2 微弧氧化實(shí)驗(yàn)參數(shù)的確定19-20
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟20
• 2.3 高溫氧化實(shí)驗(yàn)20-21
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)原理20-21
• 2.3.2 高溫氧化實(shí)驗(yàn)參數(shù)的確定21
• 2.3.3 實(shí)驗(yàn)步驟21
• 2.4 微弧氧化陶瓷膜層的結(jié)合力測(cè)試21
• 2.5 電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)21-22
• 2.6 鹽霧實(shí)驗(yàn)22
• 2.7 抗熱震性實(shí)驗(yàn)22-23
• 2.7.1 實(shí)驗(yàn)原理22
• 2.7.2 熱震性實(shí)驗(yàn)參數(shù)的確定22-23
• 2.7.3 實(shí)驗(yàn)步驟23
• 2.8 火焰燒蝕實(shí)驗(yàn)23-24
• 第三章 微弧氧化陶瓷膜層制備工藝研究24-31
• 3.1 電壓對(duì)微弧氧化陶瓷膜層的影響24-26
• 3.2 時(shí)間對(duì)微弧氧化陶瓷膜層的影響26-28
• 3.3 微弧氧化陶瓷膜層微觀形貌28-29
• 3.4 本章小節(jié)29-31
• 第四章 高溫氧化性能研究31-43
• 4.1 微弧氧化試樣高溫氧化動(dòng)力學(xué)分析31-34
• 4.2 高溫氧化實(shí)驗(yàn)后陶瓷膜層成分及微觀形貌34-37
• 4.3 高溫氧化實(shí)驗(yàn)后陶瓷膜層的附著力研究37-38
• 4.4 高溫氧化后膜層的耐蝕性研究38-41
• 4.4.1 極化曲線分析38-40
• 4.4.2 鹽霧實(shí)驗(yàn)分析40-41
• 4.5 本章小結(jié)41-43
• 第五章 微弧氧化陶瓷膜層抗熱震性能研究43-49
• 5.1 熱震性實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析43-46
• 5.2 火焰燒蝕性能實(shí)驗(yàn)46-47
• 5.3 本章小結(jié)47-49
• 結(jié)論49-50
• 展望50-51
• 參考文獻(xiàn)51-55
• 攻讀碩士期間取得的研究成果55-56
• 致謝56

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