硬质阳极氧化膜论文-时春燕,王春霞,吴光辉,谭小生,黄章崎

硬质阳极氧化膜论文-时春燕,王春霞,吴光辉,谭小生,黄章崎

导读:本文包含了硬质阳极氧化膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:轧制成形,挤压成形,金相分析,硬质阳极氧化膜

硬质阳极氧化膜论文文献综述

时春燕,王春霞,吴光辉,谭小生,黄章崎[1](2019)在《轧制成形与挤压成形2A12铝合金硬质阳极氧化膜性能对比研究》一文中研究指出目的通过对轧制成形与挤压成形2A12铝合金金相组织结构与成分的对比研究,获得两种成形方式下的铝合金经过硬质阳极氧化后膜层性能产生差异的原因。方法利用Keller试剂腐蚀基材试样,通过金相显微镜观察腐蚀形貌并分析结构差异。利用场发射电子显微镜、能谱仪、显微硬度计、Tafel极化曲线和摩擦磨损试验仪,对轧制成形与挤压成形2A12铝合金基材组织结构及氧化膜的微观形貌、成分、硬度、耐蚀性和耐磨性进行分析。结果挤压成形2A12铝合金内部组织析出相破碎程度较大,存在大量微孔以及由于析出相脱落而残留的坑洞,而轧制成形2A12铝合金组织结构较为致密平整,其制备的硬质阳极氧化膜厚度为66.03μm,硬度为457.26 HV,粗糙度为0.98μm,磨损量为0.0149 mg,比挤压成形2A12铝合金制备的氧化膜厚度高出4.11μm,硬度高出221.10HV,粗糙度降低了0.94μm,磨损量低0.7208 mg。结论 2A12铝合金经过轧制成形后,其内部组织更均匀致密,析出相破碎率低,在相同工艺条件下,制备的硬质阳极氧化膜综合性能更优异。(本文来源于《表面技术》期刊2019年03期)

时春燕[2](2018)在《挤压成型2A12铝合金硬质阳极氧化膜的制备工艺及性能研究》一文中研究指出挤压成型2A12铝合金在航空领域应用广泛,但其基材表面存在大量孔洞,内部组织相沿晶界腐蚀严重,采用现有成熟的硬质阳极氧化工艺制备的氧化膜硬度低、耐磨性差,难以满足工业生产应用,因此急需研发新型硬质阳极氧化工艺来提高氧化膜性能,鉴于此,本文采用金相显微镜与场发射扫描电子显微镜观察轧制成型与挤压成型2A12铝合金材料内部组织结构和膜层微观形貌,利用能谱仪、显微硬度计、电化学工作站和摩擦磨损试验仪,对两种成型方式的2A12铝合金氧化膜的成分、硬度、耐蚀性和耐磨性进行分析,并采用单因素试验法研究电解液成分、工艺参数和前处理工艺(固溶温度)对挤压成型2A12铝合金硬质阳极氧化膜性能的影响。主要研究结果如下:1.通过对比轧制成型2A12铝合金与挤压成型2A12铝合金的金相组织结构,获得了挤压成型2A12铝合金难氧化、膜层性能较差的主要原因是,挤压成型2A12铝合金内部孔洞多,析出相破碎严重,阳极氧化过程易烧蚀。2.采用单因素法对比研究单一硫酸体系与混合酸体系下制备的氧化膜厚度、硬度、粗糙度、耐蚀性与耐磨性等性能,研究结果表明,当硫酸浓度为140 g/L,草酸浓度为20 g/L,酒石酸浓度为30 g/L时,氧化膜的厚度为66±1μm,硬度为257±1 HV,粗糙度为0.98μm,与在单一硫酸体系下获得的氧化膜性能相比,电解液中草酸与酒石酸的加入使得氧化膜的性能得到了明显的提高。3.采用混合酸体系,通过研究脉冲参数和电流密度,当占空比为50%,频率为50 HZ,电流密度为3 A/dm~2时,能获得硬质阳极氧化膜的厚度为62±1μm、硬度为314±1 HV、粗糙度为1.93μm。4.通过在挤压成型2A12铝合金进行硬质阳极氧化前添加固溶时效处理,研究了不同固溶温度(375℃、400℃、425℃、450℃)对氧化膜性能的影响。研究表明:与未进行固溶和经过375℃、425℃、450℃的固溶处理试样相比,经过400℃的固溶处理,材料内部CuAl_2第二相减少,在此条件下获得的氧化膜硬度为385.60 HV,厚度为70.59μm,粗糙度为1.2950μm,与未经过固溶时效获得的氧化膜层相比,其自腐蚀电位提高了0.1398 V,自腐蚀电流密度减小了0.5501×10~(-8) A/cm~2,磨损量降低了0.5901 mg。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2018-11-01)

王春霞,时春燕,吴光辉,黄章崎,曾鑫龙[3](2018)在《固溶温度对2A12铝合金硬质阳极氧化膜性能的影响》一文中研究指出由于CuAl_2第二相的析出,Al-Cu系铝合金的阳极氧化处理一直是个难题,而固溶处理可消除材料内部第二相。采用不同温度对2A12铝合金进行固溶时效处理,之后在其表面制备阳极氧化膜,通过EDS谱、SEM形貌、显微硬度计、Tafel极化曲线与摩擦磨损试验分析了硬质阳极氧化膜的成分、微观形貌、硬度、耐蚀性与耐磨性,研究了不同固溶温度对2A12铝合金硬质阳极氧化膜膜层厚度、硬度、耐蚀性及耐磨性等性能的影响。结果表明:2A12铝合金经400℃固溶后,制备的氧化膜的硬度、耐蚀性及耐磨性得到了显着的提高,与未经过固溶时效处理的试样相比,氧化膜硬度提高了101.83 HV0.5 N,膜厚增加了35.11μm,自腐蚀电位提高了0.139 8 V,自腐蚀电流密度降低了0.550 1μA/cm~2,摩擦系数减少了0.574,磨损量降低了0.590 1 mg。(本文来源于《材料保护》期刊2018年10期)

曾鑫龙,王春霞,蔡肖涵,时春燕,车龙山[4](2018)在《温度对2A12铝合金硬质阳极氧化膜性能的影响》一文中研究指出为提高2A12铝合金硬质阳极氧化膜均匀性、膜厚、硬度、耐蚀性等性能,采用数字式涂层测厚仪、显微硬度计、电化学工作站和扫描电镜,分别对2A12硬质阳极氧化膜厚度、硬度、耐蚀性及微观形貌和能谱进行检测观察,分析了温度对2A12铝合金硬质阳极氧化膜性能的影响。研究结果表明,当温度为-8℃,硬质阳极氧化膜的均匀性、厚度、硬度、耐蚀性等性能最佳。(本文来源于《电镀与精饰》期刊2018年09期)

黄燕萍[5](2018)在《铝合金硬质阳极氧化膜绿色封闭工艺研究》一文中研究指出硬质阳极氧化是一种常用的铝及其合金表面处理技术。经阳极氧化处理后的氧化膜表面有许多微孔,容易吸附腐蚀介质,从而使铝及其合金的结构和性能发生损害。因此,多孔氧化膜的封闭处理是十分有必要的。传统的封闭方法如重铬酸盐封闭、镍盐封闭等,会对环境和人体产生危害,它们的应用在许多方面都受到了限制。寻求一种绿色无污染且效果好的封闭方法已经越来越迫在眉睫。(1)采用有机羧酸1与有机羧酸2的复合体系作为电解液,在3003铝合金上制备了膜厚为30μm左右的阳极氧化膜。通过强碱浸泡实验、膜厚损失和Tafel曲线分析等方法,研究了锆盐封闭工艺参数对氧化膜耐碱性的影响,确定了锆盐封闭的最佳工艺条件:K_2ZrF_6浓度1.5 g/L,NaF浓度0.3 g/L,温度25℃,封闭时间8 min。结果表明,锆盐封闭的氧化膜强碱浸泡后冒泡时间为8 min,腐蚀电流密度为1.493μA/cm~2。而未封闭的氧化膜强碱浸泡后冒泡时间为2 min,腐蚀电流密度为3.116μA/cm~2。由此可知,与未封闭氧化膜层相比,锆盐封闭膜层的强碱浸泡后冒泡时间增加,腐蚀电流密度大幅度下降。锆盐封闭与传统的封闭工艺耐碱性顺序为:镍盐封闭>锆盐封闭>沸水封闭>未封闭。通过SEM和EDS对锆盐的微观形貌和膜层表面元素进行了分析,结果表明多孔氧化膜经过锆盐封闭后,在其表面形成了一层致密的封闭膜层,对氧化膜表面的多孔结构起到了很好的封闭效果,锆盐封闭膜层是由C,O,F,Al,Zr和S元素组成。(2)采用有机羧酸1与有机羧酸2复合体系作为铝合金阳极氧化的电解液,研究有机硅烷封闭工艺参数对氧化膜层耐碱性能的影响,得到了有机硅烷封闭的最佳封闭工艺条件为:首先,对氧化膜进行羟基化处理,在70℃的水浴条件下,羟基化处理15 min,然后将羟基化处理的试样,浸没在有机硅烷封闭液中,在水浴30℃封闭处理10 min,最后将封闭好的膜层,进行固化处理,在马弗炉中200℃处理30 min。有机硅烷封闭液的制备工艺为V_总=200 mL,V_(乙醇):V_水=2:1,有机硅烷的体积为50 mL,水解24 h。通过对有机硅烷封闭膜层的耐碱性能分析,结果发现氧化膜经过有机硅烷封闭处理后,强碱浸泡后冒泡时间为11 min,腐蚀电流密度为0.381μA·cm~(-2),膜层的耐碱性能比未封闭的氧化膜提高了许多。有机硅烷封闭与传统的封闭工艺耐碱性顺序为:有机硅烷封闭>镍盐封闭>沸水封闭>未封闭。由有机硅烷膜层的表面微观形貌和元素分析可知,经过有机硅烷封闭后的氧化膜表面具有一层平整的封闭膜层,这层封闭膜层对腐蚀离子进入氧化膜微孔起到了有效的阻挡作用,有机硅烷封闭膜层是由C、O、Al、S和Si元素组成。(3)制备锆盐封闭+硅酸盐封闭、锆盐封闭+有机硅烷封闭、硅酸盐封闭+有机硅烷封闭和锆盐封闭+硅酸盐封闭+有机硅烷封闭四种复合封闭膜层。通过对复合膜层的耐碱性研究分析发现,锆盐封闭+硅酸盐封闭+有机硅烷封闭膜层的耐碱性能最佳,其强碱浸泡时间可达21 min,腐蚀电流密度为0.062μA/cm~2,耐碱性能远远好于未封闭和传统的封闭工艺。由膜层微观形貌和表面元素分析可知,氧化膜经锆盐封闭+硅酸盐封闭+有机硅烷封闭后,在其表面形成一层非常致密,光滑且平整的封闭膜层,这层封闭膜层具有还具有很好的疏水性,它是由C、O、F、Al、Si、Zr和S元素组成。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-05-21)

张承平[6](2016)在《3003铝合金硬质阳极氧化膜封闭工艺及其性能研究》一文中研究指出3003铝合金为Al-Mn系合金,具有良好的耐腐蚀性、导热性及优良的可加工性能,广泛应用于建筑装饰、家用厨具、制冷器件、电子、航空航天等方面,是应用最广的一种防锈铝。铝的硬质阳极氧化是在铝合金表面通过硬质阳极氧化处理形成一层硬度较高、膜层较厚的致密氧化膜。但由于阳极氧化膜的多孔层存在大量微孔结构单元,容易被易吸附介质和强腐蚀介质腐蚀破坏。因此为了提高其耐蚀性必须进行封孔处理。目前,阳极氧化膜封闭技术的研究方向愈加倾向于高效、环保。本文首先采用单一硫酸基础电解液,通过恒电流密度方式对3003铝合金进行硬质阳极氧化处理。再采用复合封闭方式在硬质阳极氧化膜的表面形成一层具有优异耐碱性能的有机、无机或无机-有机复合薄膜。采用扫描电子显微镜观察不同方法封闭膜层腐蚀前后的表面形貌,同时研究了各膜层的耐碱性能。结果表明,硬脂酸水溶液封闭可提升硬质阳极氧化膜的防腐蚀性能。最优封闭液组成及工艺参数为:硬脂酸SA:1.0~2.0 g L-1;添加剂A:12.5~17 g L-1;添加剂B:1.5~2.0 gL-1;封闭温度:95~100℃;封闭时间:30 min;pH=7.5~8.5。以硫酸硬质阳极氧化膜为基础试样,采用两种无机盐封闭技术与硬脂酸封闭技术进行复配,制备了无机-有机复合膜层,研究了复合膜层腐蚀前后的表面形貌、耐蚀性能及机理。以耐强碱测试结果为判定膜层耐碱性的依据,比较了采用不同封闭方法处理后的膜层耐碱性能。结果表明,最好的封闭方法为6#封闭方法(硅酸盐-硬脂酸复合封闭),其明显提高了铝硬质阳极氧化膜的耐碱性能且碱液腐蚀开始冒泡时间最长可达22 min。耐强碱性能最佳的封闭液及工艺参数为:硬脂酸SA:1.0~2.0 g L-1;添加剂A:12.5~17 g L-1;添加剂B:1.5-2.0 g L-1;硅酸盐溶液C:20 v01%;添加剂D:3-5 g L-1;封闭温度:95~100℃;封闭时间:30 min;pH=7.5~8.5。采用有机酸A:60 gL-1,有机酸B:40 gL-1和无机酸C:3~5 mL L-1的混合酸电解液,通过恒电流密度方式对3003系铝合金进行硬质阳极氧化。再对混合酸硬质阳极氧化膜进行复合封闭处理,采用不同的封闭方法在其表面形成不同的封闭保护层。通过扫描电子显微镜及耐蚀测试研究了复合膜层与混合酸硬质阳极氧化膜的结合性能及整体耐蚀性。比较得知:混合酸硬质阳极氧化膜耐碱性比普通硫酸硬质阳极氧化膜耐碱性强;硬脂酸SA+添加剂A+添加剂B及硬脂酸SA+添加剂A+添加剂B+硅酸盐溶液C+添加剂D的混合封闭体系具有较好的封闭作用,碱液腐蚀开始冒泡时间最长可达22min,能明显提高混合酸硬质阳极氧化膜的耐碱性能。(本文来源于《湖南大学》期刊2016-05-25)

张欢[7](2014)在《氧化时间对2A12铝合金硬质阳极氧化膜性能的影响》一文中研究指出氧化时间作为硬质阳极氧化的工艺参数之一,对硬质阳极氧化膜层性能有着很大影响。主要研究了不同氧化时间对2A12硬质阳极氧化膜厚度、硬度及耐腐蚀性的影响,并采用金相显微镜对氧化膜的表观形貌进行了分析。结果表明:所得硬质阳极氧化膜具有类似棱柱状的结构,氧化70min所得氧化膜综合性能最佳。(本文来源于《航空制造技术》期刊2014年22期)

王英才,陈岁元,刘平平[8](2014)在《LC4铝合金表面硬质阳极氧化膜制备及表征》一文中研究指出目的在LC4铝合金表面制备硬质阳极氧化膜,讨论工艺参数对膜层厚度和硬度的影响。方法对阳极氧化的时间、温度、电流密度及正负脉冲电流时间比等参数进行优化实验,通过OM,SEM,XRD及显微硬度计等对制备的氧化膜层的厚度、硬度、形貌等进行研究。结果工艺优化后的参数为:温度-2~0℃,正脉冲电流密度4 A/dm2,负脉冲电流密度1 A/dm2,正负脉冲电流时间比6∶1,氧化时间50 min。得到由一系列直径约为50 nm的管状单元结构组成的氧化膜,其厚度为36μm,硬度为420HV。结论制备的阳极氧化膜具有致密的组织结构和高的硬度值。(本文来源于《表面技术》期刊2014年04期)

赵海燕,魏晓伟,羊凡,黄玲,罗婷[9](2014)在《铝合金低硫酸浓度硬质阳极氧化膜生长及特性》一文中研究指出目的探究铝合金在低浓度硫酸电解液中,阳极氧化膜的生长及特性。方法在3%H2SO4和18%H2SO4(均为质量分数)电解液中对6063铝合金进行硬质阳极氧化,通过对膜层生长过程中的电压-时间曲线及微观形貌进行分析,研究膜层的生长特性。结果在低浓度硫酸电解液中,氧化膜初期生长为"缺陷择优生长"方式,即在高表面能缺陷处不断形成氧化膜核心并铺展,直到相遇形成界面为止;后期生长为"交界面择优生长"方式,即在较薄氧化膜交界面不断溶蚀并产生Al3+和O2-反向传输,使氧化膜增厚。结论低浓度硫酸中阳极氧化膜的生长方式与传统阳极氧化膜显着不同,膜层更加致密,厚度、硬度和粗糙度较大。(本文来源于《表面技术》期刊2014年03期)

赵海燕,魏晓伟,羊凡,黄玲,罗婷[10](2014)在《铝合金基体厚度对硬质阳极氧化膜的影响》一文中研究指出选用不同厚度、相同表面积的6061铝合金板材试样,在相同工艺参数下对各试样进行硬质阳极氧化,动态采集其在氧化过程中的氧化电压,测量各试样氧化膜的厚度和硬度,并对测试结果进行比较分析。结果显示,基体厚度越大,在致密层形成后氧化膜生长速度越快,且额定氧化时间后获得的膜层越厚、硬度值越高。(本文来源于《西华大学学报(自然科学版)》期刊2014年03期)

硬质阳极氧化膜论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

挤压成型2A12铝合金在航空领域应用广泛,但其基材表面存在大量孔洞,内部组织相沿晶界腐蚀严重,采用现有成熟的硬质阳极氧化工艺制备的氧化膜硬度低、耐磨性差,难以满足工业生产应用,因此急需研发新型硬质阳极氧化工艺来提高氧化膜性能,鉴于此,本文采用金相显微镜与场发射扫描电子显微镜观察轧制成型与挤压成型2A12铝合金材料内部组织结构和膜层微观形貌,利用能谱仪、显微硬度计、电化学工作站和摩擦磨损试验仪,对两种成型方式的2A12铝合金氧化膜的成分、硬度、耐蚀性和耐磨性进行分析,并采用单因素试验法研究电解液成分、工艺参数和前处理工艺(固溶温度)对挤压成型2A12铝合金硬质阳极氧化膜性能的影响。主要研究结果如下:1.通过对比轧制成型2A12铝合金与挤压成型2A12铝合金的金相组织结构,获得了挤压成型2A12铝合金难氧化、膜层性能较差的主要原因是,挤压成型2A12铝合金内部孔洞多,析出相破碎严重,阳极氧化过程易烧蚀。2.采用单因素法对比研究单一硫酸体系与混合酸体系下制备的氧化膜厚度、硬度、粗糙度、耐蚀性与耐磨性等性能,研究结果表明,当硫酸浓度为140 g/L,草酸浓度为20 g/L,酒石酸浓度为30 g/L时,氧化膜的厚度为66±1μm,硬度为257±1 HV,粗糙度为0.98μm,与在单一硫酸体系下获得的氧化膜性能相比,电解液中草酸与酒石酸的加入使得氧化膜的性能得到了明显的提高。3.采用混合酸体系,通过研究脉冲参数和电流密度,当占空比为50%,频率为50 HZ,电流密度为3 A/dm~2时,能获得硬质阳极氧化膜的厚度为62±1μm、硬度为314±1 HV、粗糙度为1.93μm。4.通过在挤压成型2A12铝合金进行硬质阳极氧化前添加固溶时效处理,研究了不同固溶温度(375℃、400℃、425℃、450℃)对氧化膜性能的影响。研究表明:与未进行固溶和经过375℃、425℃、450℃的固溶处理试样相比,经过400℃的固溶处理,材料内部CuAl_2第二相减少,在此条件下获得的氧化膜硬度为385.60 HV,厚度为70.59μm,粗糙度为1.2950μm,与未经过固溶时效获得的氧化膜层相比,其自腐蚀电位提高了0.1398 V,自腐蚀电流密度减小了0.5501×10~(-8) A/cm~2,磨损量降低了0.5901 mg。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

硬质阳极氧化膜论文参考文献

[1].时春燕,王春霞,吴光辉,谭小生,黄章崎.轧制成形与挤压成形2A12铝合金硬质阳极氧化膜性能对比研究[J].表面技术.2019

[2].时春燕.挤压成型2A12铝合金硬质阳极氧化膜的制备工艺及性能研究[D].南昌航空大学.2018

[3].王春霞,时春燕,吴光辉,黄章崎,曾鑫龙.固溶温度对2A12铝合金硬质阳极氧化膜性能的影响[J].材料保护.2018

[4].曾鑫龙,王春霞,蔡肖涵,时春燕,车龙山.温度对2A12铝合金硬质阳极氧化膜性能的影响[J].电镀与精饰.2018

[5].黄燕萍.铝合金硬质阳极氧化膜绿色封闭工艺研究[D].湖南大学.2018

[6].张承平.3003铝合金硬质阳极氧化膜封闭工艺及其性能研究[D].湖南大学.2016

[7].张欢.氧化时间对2A12铝合金硬质阳极氧化膜性能的影响[J].航空制造技术.2014

[8].王英才,陈岁元,刘平平.LC4铝合金表面硬质阳极氧化膜制备及表征[J].表面技术.2014

[9].赵海燕,魏晓伟,羊凡,黄玲,罗婷.铝合金低硫酸浓度硬质阳极氧化膜生长及特性[J].表面技术.2014

[10].赵海燕,魏晓伟,羊凡,黄玲,罗婷.铝合金基体厚度对硬质阳极氧化膜的影响[J].西华大学学报(自然科学版).2014

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