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ly12 铝合金 氧化 生长 陶瓷 涂层 微观 结构 特性

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内容简介：

在 合金微弧 氧化生长的 陶瓷涂层的 微观结构特性 和组织性能 高京龙 邵 中彩 李振彤 关键词 :铝合金 、 微弧氧化 、 陶瓷涂料 摘 要 在 硅酸钠电解质 上通过微弧氧化的 合金样品 ，测试 对 组织侵蚀 的 测试时间的 影响和陶瓷涂层厚度。该结果表明，微弧氧化过程被分为两个阶段，在第一阶段，电池电压线性增加，在 70 伏 /分钟的 速率 非常高，在第二阶段，在430 的范围内的电池电压达到一个相对稳定的值。在整个 阶段， 随着处理时间 的增加，陶瓷涂层 的厚度呈线性增加。 X 射线衍射分析表明，陶瓷涂层的微弧制造铝 合金的表面上氧化是由 和 组成的 。扫描电镜显示 随着处理 时间 的增加， 陶瓷涂层 的 均匀分布的最大孔隙直径减小。 简 介 及其合金以 它们 独特的整体性能 ， 如高 的比 强度和热稳定性被广泛应 用于航空航天 、 汽车业 、 光学仪表 、 家电和生物医药 等行业 ， 但是 ， 它 们的耐腐蚀性差 阻止了其更广泛地应用 。例如，由铝合金制成 的 组件经常与 在 静止或动态加载和在不同温度下 ， 不同的金属和介质接触 。 这些相互作用可以导致对铝的各种不利影响，如高摩擦以及电化腐蚀和缝隙腐蚀。 微弧氧化（ 是在阳极氧化技术的 基础上，并突破 了阳极氧化技术 的一种新的技术， 可以 提高金属及其合金的特性。 它的优点 是生产率高 、 经济效益好、 生态友好性 佳、 硬度高 、 良好的耐磨性和 与基体 优异的粘接强度。在 微弧氧化 的过程中，阳极由在水溶液中金属材料制成浸渍，阳极和阴极之间施加与高电压非对称的交流电流。人们已经知道，由于在电解液 中， 电介质击穿火花反应导致材料的氧化物沉积 ， 使用这种方法，陶瓷类的铝涂层可以由高电压持续 施加在铝合金部件表面。 微弧氧化 的 层具有独特的特性，包括厚度 厚、 高显微硬度 、 高耐蚀性 和与基体有 良好的粘合性等。该涂料可在许多 领域 中使用，如汽车 、 航空航天 、 医药 、 纺织工程等 。 在目前的工作中， 在 合金微弧 氧化生长的 陶瓷涂层的 微观结构和相组成是用 查 。 1 实验 料和标本 铝合金 为 本研究中的 基体 。化学成分（重量）为 铜 ，镁 下， 锰 以下， 钛 ，锌 ，铁 ，硅 ，镍 ，其余为铝。铝合金的矩形盘（ 25202均通过加工 合金棒得到。 弧氧化膜层的沉积 微弧氧化 涂层沉积 之前 ，样品用 分别依次用 320， 500， 800， 1200砂纸 打磨 ， 然后 用蒸馏水洗涤。水性电解质的溶液的制备是用化学纯 10g / L 的硅酸钠和 2g/ L 的 成的氧化铝陶瓷涂层是用自制的 微弧氧化 单元（图1）， 由电解质浴和高压电源 组成 。在电源的一个输出是用不锈钢浴 作 反电极，搅拌和连接冷却系统， 样品作为 阳极浸入电解质。微弧氧化的 层沉积在合金沉积 的时间 为 15钟 ， 电解液的温度保持在 50 以下 。 (1)(2)3)4)(5)(6)7)(8)观结构和 层的厚度 微弧氧化 的 层 形态 是通过使用日立 描电子显微镜和它们的结构观察由日本理学 D / 射线衍射（ 行测定。该 涂层 厚度通 过使用 流测厚仪测量。厚度测量重复 五次 ， 并 取其平均值。 弧氧化过程的分析 随 着微弧氧化处理 时间的变化 ， 在不同的电流密度下 ， 得到的 电池电压值 ，电压 系 在图 2 中。根据该曲线，该过程被分为两个阶段，在第一阶段中，电压以非常高的速率为 70 伏 /分的斜率 呈 线性增加。在金属表面上没有发现明显的火花， 形成 一个薄的透明的钝化膜，水和羟基阴离子均匀 地 吸附在阳极表面上。阳极表面覆盖有薄介电膜和由连续的气体包层笼罩。这两个阶段都是非常低的导电性，多数的电池电压在近电极区域。 在第二区域中，在阳极表面上 有 430的稳态火花 ，在此区域 电池电压达到一个相对稳定的值。起初，在电极表面 ，可以观察到 大量的小尺寸的白色火花迅速扫描，随机均匀地分布在整个阳极表面。 随着涂料的变化，白色火花变为若干单独的橙色火花 ，慢慢地 在表面 移动， 随着 火花尺寸 的 增大，密度 逐渐 减少，并且 功率的增加，伴随着特征低频声发射。 of AO 涂层厚度上时间的影响 时间对涂层厚度的影响 在 图 3。该涂层的厚度在整个 过程中呈 线性增加。当时间是 45 分钟时，涂层厚度为 米。这表明，该薄膜电阻保持恒定在后期微弧氧化，这可以归因于组成或结构的变化。 of 观结构和陶瓷涂层的相位特性 图 4 显示了 像涂料的形态 ， 对应的时间为 580 V 电压和放大倍率和分别为 1000 和 3000。图 4a 和图 b 是不同性质 、不同 孔隙度 和 收缩等 的涂料 ，但 整体的缺陷是一样的。上述显微照片也清楚地表明存在于涂层表面为暗圆形斑点的孔。显而易见的是 随着微弧氧化处理时间的增加， 孔的数量增加。 of on by at a,b)5 c,d） 10 图 5 显示出， 在 450 伏 20 分钟 的电池电压 下， 合金基底和陶瓷涂层形成 了X 射线衍射图，根据该 X 射线衍射图谱，用 对比 ，结论是，该陶瓷涂层主要由 成 ， 峰的强度对应于铝合金基板 也 是非常强的，这表明 of on 3 结论 总之，陶瓷涂层成功制备方法 只有用钠制备的 微弧氧化 硅酸盐碱溶液。 微弧氧化 过程分为两个阶段，在第一阶段中， 电池 电压呈线性 增加 并且在第二阶段 的430 时呈 稳定状态 ，这时 火花 是 建立在阳极表面上，并且电池电压达到一个相对稳定的值。毛孔 均匀分布在 涂层表面 ，增加微弧氧化处理时间， 毛孔增大，孔的尺寸减小。 X 射线衍射分析表明 ， 铝合金的表面上微弧氧化 的陶瓷涂层 是由 组成的 。 , a, ,b i 1,c 1 10168, by in of on at at a 0 V/at in 30, a of at on of by l of in to as . by of in or at ,3. in on as as as on is a to of It is by AO by is in an of It to to of be on by by a to so be in as In in AO of as a in ) , , ,l. 5202 508 (2012) 46(2012) AO AO 320, #500, #800, #1 200 An of 0 g/L g/L a AO 1) of an a of a as a a as 50 C. (1)(2)3)4)(5)(6)7)(8)by (. by in of AO of at is to at at a a 0 V/No on a of on a by a of of in In 430 a on a a of as a on As to a of by 0 10 20 30 40 500100200300400500 of AO 508 247 of on of on of at 5 m. in of be to of or of 15 20 25 30 35 40 454567891011of of 4 EM of to 80 V 000 000 b of on as of It is of is AO of on by at a,b)5 c,d）10 5 of 0 50 to RD it be of to of on n AO in AO at at 430 a on a on of of of is AO on of by l 1 X. A. . on of on 116(1999) 10551060. 2 Li a, V. S. X. H. T. . G 12O3 063