镁合金微弧氧化的电解液组分研究

利用交流微弧氧化装置对AZ91D镁合金在1组分、2组分、3组分和4组分电解液中进行了微弧氧化处理,并通过电化学测试技术研究了微弧氧化处理后膜层的耐蚀性能.实验结果表明:能显著提高镁合金耐蚀性能的微弧氧化电解液,多为含NaAlO2组分的碱性溶液;电解液中添加H2O2和C4H4O6Na2等组分,可进一步提高膜层的耐蚀性.微弧氧化处理后,膜层表面光滑、均匀、致密,并由尖晶石结构的MgAl2O4相和MgO相组成.NaAlO2组分的存在,能与膜层中的MgO相在微弧氧化过程中一起烧结形成具有尖晶石结构的MgAl2O4耐蚀相,从而提高镁合金的耐蚀性能.     

偏钒酸铵对镁合金微弧氧化着色膜的影响

在硅酸盐体系电解液中加入偏钒酸铵,研究镁合金表面所成微弧氧化膜的颜色及其变化,探讨偏钒酸铵质量浓度变化对膜层外观质量、膜厚、微观形貌、物相组成及耐蚀性的影响.结果表明:NH4VO_3的加入使得微弧氧化膜呈现出一定的彩色,膜层中MgV2O_5、Mg3V2O_8和AlVO_3等物相的生成是导致膜层呈现彩色的根本原因;NH4VO_3质量浓度的增加,使得膜层的厚度不断增大,耐蚀性出现波浪变化的形式,但总体上呈不断增大的趋势,膜层的耐蚀性比镁合金基体高出8倍.     

电解液中Li2SO4对ZAlSi12合金微弧氧化膜特性的影响

采用微弧氧化技术在ZAlSi12合金表面制备氧化膜,研究了Li2SO4的加入对微弧氧化膜性能的影响.随着电解液中Li2SO4含量增加,试样表面氧化膜变厚且粗糙.X射线衍射分析表明,微弧氧化膜主要由A12O3相和莫来石相组成.加入Li2SO4且经微弧氧化处理得到的试样耐腐蚀性能优于未经微弧氧化处理的试样.     

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.     

电解液中Ce(NO_3)_3/Ce_2(SO_4)_3的含量对Ti6Al4V合金微弧氧化膜层特性的影响

在硅酸钠-氢氧化钠电解液中以Na5P3O10作为稳定剂,通过改变Ce(NO3)3/Ce2(SO4)3的含量对Ti6Al4V合金进行微弧氧化,用XRD、SEM、EDS对试样表面所获得的氧化膜进行表征,并研究电解液中不同Ce(NO3)3/Ce2(SO4)3含量对氧化膜表面形貌的影响.结果表明,随着电解液中Ce3+的加入量增加到0.3 g/L,氧化膜表面的致密性减小,在此基础上加入0.5 g/L的Na5P3O10时,氧化膜致密性增加.EDS分析结果显示,膜层含有Ti、Na、Al、Si、P、O及Ce等元素;XRD分析结果表明,氧化膜的相组成为Ti、锐钛矿以及金红石.     

Al-Si合金微弧氧化膜结构和成分表征

使用扫描电镜、X射线衍射分析了Al-Si铸造铝合金微弧氧化陶瓷膜的形貌、成分和相组成，并探讨了陶瓷相的形成机制．在硅酸盐溶液中形成的陶瓷膜主要由莫来石、α-Al2O2，γ-Al2O3晶态相和SiO2非晶相组成．膜具有3层结构，电解液离子已扩散到膜的内层，另一方面，Al-Si基体中的硅元素也促进了膜层中莫来石的形成．微弧放电引起膜局部熔化，但对Al-Si合金基体显微组织没有影响．     

三氧化钼和钼酸钠对镁合金微弧氧化膜的影响

在硅酸盐体系中分别添加三氧化钼和钼酸钠,对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,对比研究钼质量浓度相同的三氧化钼和钼酸钠对微弧氧化膜耐蚀性的影响.通过TT260涂层测厚仪、SEM和XRD分别检测膜层厚度、表面形貌和物相组成.采用点滴和电化学实验研究膜层的耐蚀性.结果表明:电解液中加入钼质量浓度相同的MoO_3和Na_2MoO_4后,膜层点滴耐蚀性均有所降低,但电化学耐蚀性均增加,且二者添加量均为最少时膜层耐蚀性最佳.相比MoO_3,加入钼质量浓度相同的Na_2MoO_4所得膜层耐蚀性更佳,在添加0.42g/L Na_2MoO_4时制得膜层其腐蚀电流密度比无添加剂时的低约7倍,比基体的低约1个数量级.故加入Na_2MoO_4的性价比更高.此外,这2种添加剂的加入,均可在AZ91D镁合金表面制得浅棕色的膜层,起显色作用的物质是MoO2.     

不同电压下钼酸钠对镁合金微弧氧化膜的影响

在硅酸盐体系中添加钼酸钠,对比研究不同电压下钼酸钠对AZ91D镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的影响.通过TT260涂层测厚仪、SEM和XRD分别检测了膜层厚度、膜层表面形貌和物相组成.采用点滴和电化学实验评估了膜层的耐蚀性能.结果表明:电解液中加入Na_2MoO_4后,膜层厚度变化不大,膜层点滴耐蚀性有所降低,但电化学耐蚀性呈增加趋势.在高电压下,添加0.42g/L Na_2MoO_4获得的膜层耐蚀性最佳,比低电压下的高约1个数量级,比无添加剂时的高出31倍,比基体高约2个数量级.同时,Na_2MoO_4的加入,可在AZ91D镁合金表面制得棕色系的膜层,起显色作用的物质是MoO2,该物相微溶于HNO3,但在电化学测试的NaCl介质中化学性质稳定,故可根据应用场合进行选择性使用.     

电源参数及KF和SiC纳米颗粒对ZK60 镁合金微弧氧化膜的影响

对ZK60镁合金在硅酸盐体系、不同的电源参数情况下进行微弧氧化研究.通过实验分析,得到如下结果:微弧氧化时间对膜层的耐蚀性能有较大的影响.当膜层生长到一定厚度后,耐蚀性随微弧氧化时间的延长而变差;当电流较小时,膜层均匀,孔洞较小,当电流增大时,膜层粗糙,孔洞变大,并且容易产生裂纹;KF对镁合金微弧氧化膜层的生成有很好的促进作用,当加入KF为12g/L时,膜层厚度较没加KF增加一倍多,耐蚀性也得到很大提高.当F-浓度过高时,生成的膜层粗糙,而且容易脱落.在电解液中加入纳米SiC颗粒对微弧氧化膜层的厚度和耐蚀性无明显影响.     

镁合金微弧氧化Y2O3-ZrO2-MgO膜制备及性能

在K2ZrF6-Y(NO3)3-NaAlO2电解液中采用微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面制备了Y2O3-ZrO2-MgO复合膜层(Al-Zr-Y膜).运用电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和电化学分析与高温氧化等方法研究了Al-Zr-Y膜的组成与结构、耐腐蚀性及热稳定性.结果表明:Al-Zr-Y膜主要由Y2O3,ZrO2,MgO和Al2O3等物相组成,与Na2SiO3-(NaPO3)6电解液中的膜层(Si-P膜)相比,Al-Zr-Y膜的厚度较小,但膜层的致密性较好、表面粗糙度小;腐蚀电流密度较小、开路电位较正、极化阻抗较高;在5%NaCl溶液中的腐蚀速率低于Si-P膜,约为AZ91D镁合金的1%.Al-Zr-Y膜层比普通Si-P膜层具有更好的抗高温氧化性能和耐热冲击性能.     

纳米SiC增强铝合金表面阳极氧化膜的组织与性能

以硫酸、草酸、氨基磺酸为基础电解液,分别添加3,8,12,15 g/L的纳米SiC颗粒,利用直流氧化电源在优化的复合共沉积工艺参数下,在2024铝合金表面制备纳米SiC增强的硬质阳极氧化膜.结果表明:纳米SiC颗粒弥散分布在阳极氧化膜中,形成了纳米颗粒增强的硬质Al2O3氧化膜组织结构;随着纳米SiC添加量的增加,膜的厚度由没有添加纳米SiC颗粒的42μm增加到了48μm;当SiC的添加量为12 g/L时,氧化膜的硬度最高而磨耗最低,硬度由没有添加纳米颗粒样品的400 HV左右提高到了440 HV,磨损量由25 mg降到8 mg;纳米SiC在阳极氧化过程中,通过机械夹杂、吸附作用等形式进入膜层...     

铬镀液中CrO3的电化学还原

通过对酸性铬镀液的电化学测试以及对电极表面的XPS分析,发现在金属铬沉积前,铜阴极上发生多步骤的铬酸电还原反应,其中间产物与电极表面发生化学作用,形成主要成分为CuOCrOH的氧化膜;与此同时,电极表面附近形成阴极膜,氧化膜及阴极膜的存在引起异常的循环伏安图和负阻现象。     

铬电沉积过程及H2SO4的作用

在铬镀液(CrO_3/H_2SO_4=250/2.5Wt.)中,电流扫描实验结果表明,铬在玻璃碳电极上沉积需要成核过电位;而在铜电极上不需要成核过电位,其晶核由电极表面氧化膜(CuO CrOH)还原生成的金属Cr提供。铬电沉积前后,CrO_3还原机理不同,H_2SO_4 的作用也不同,沉积前,H_2SO_4的作用主要是活化电极表面,促使CrO_3还原,同时还使表面氧化膜溶解。沉积后,H_2SO_4 则起着保持电极表面附近阴极膜相对稳定的作用,还可能与 Cr(Ⅳ)形成易还原的配合物。     

镁合金环保型阳极氧化工艺研究

采用Na284O7,Na2SiO3,有机羧酸盐及有机胺等组成的环保型碱性电解液,对AZ91D镁合金的阳极氧化进行了研究．实验结果表明：在这种无铬、无氟、无磷的环境友好电解液中,镁合金表面可形成一层光滑致密、具有较高硬度和优良耐蚀性的阳极氧化膜．探讨了电解液中各组分在成膜过程中的作用及电解工艺参数对成膜过程和膜层性能的影响,研究表明：Na284O7为促进成膜、增加膜层厚度的主要物质;Na2SiO3具有细化膜层、改善膜层耐蚀性的作用;有机羧酸盐可以有效提高膜层的硬度;有机胺可有效抑制阳极发生弧光放电．另外峰值电流密度、电解液温度以及pH值对成膜过程和膜层性能也有明显的影响．     

电镀锌钢板CrO3—H3PO4—SiO2体系钝化膜

研究了电镀锌钢板ＣｒＯ３－Ｈ３ＰＯ４－ＳｉＯ２体系钝化膜的成分与结构，并对钝化膜的耐蚀性及其原因进行了探讨，结果表明，该钝化膜是１种由ＣｒＯ３，Ｃｒ（ＯＨ）３，ＣｒＯＯＨ，ＺｎＣｒＯ４，ＺｎＳｉＯ３，Ｚｎ３（ＰＯ４）２，ＣｒＰＯ４和ＳｉＯ２等化合物组成的，具有凝胶网络状结构的厚型复合转化膜，这种膜具有良好的屏蔽效应和缓蚀作用，能明显了改善镀锌钢板抗白锈的能力，它的耐蚀性是ＣｒＯ３－ＳｉＯ２体系钝化     

AlF3-KF-KBr钎剂去膜机理研究

AlF3-KF-KBr钎剂是一种新型的低熔点、无腐蚀钎剂,可用于低熔点铝合金的钎焊.通过X衍射分析研究AlF3-KF-KBr钎剂去除纯铝表面氧化膜的机理.研究表明:AlF3-KF-KBr钎剂使纯铝表面的Al2O3氧化膜松动、破碎,并与其发生化学反应使膜彻底破坏,钎剂与氧化膜反应后生成KAl5O8和Al5O7Br,氧化膜的去除主要是溶解过程.此外还发现,AlF3-KF钎剂去除氧化膜主要是K3AlF6与Al2O3发生反应,KAlF4不与其发生反应,但能确保钎剂的流动性.     

纯铝表面ZrO2复合微弧氧化膜层制备及性能研究

 以纯铝为基材,在微弧氧化电解液中添加不同含量的纳米ZrO₂颗粒进行微弧氧化,制备了ZrO₂复合微弧氧化膜层。采用SEM 和EDS 观察并分析微弧氧化复合膜层表面形貌和膜层成分,研究不同含量纳米ZrO₂颗粒的添加对微弧氧化复合膜层硬度和耐蚀性的影响。结果表明,微弧氧化膜及其复合膜层表面粗糙不平,纳米ZrO₂颗粒的添加使得微弧氧化复合膜层裂纹减少,孔径减小,硬度和耐蚀性提高。     

CuO-ZnO-CrOX-Al2O3催化剂前驱体组成及分解的热分析研究

采用热分析方法对CuO-ZnO-Al2O3和CuO-ZnO-CrOx-Al2O3催化剂的前驱体进行了研究，结果表明，当铬元素以硝酸铬引入时，Cr(NO3)3与碳酸钠反应生成Cr(OH)3沉淀，沉淀物的热分解产物为Cr2O3。当Cr元素采用Na2CrO4引入时，沉淀物的热分解产物为CrO3和CuO3。     

添加剂对AZ31B镁合金氧化膜性能的影响

在由NaOH、H3BO3、Na2B4O10组成的电解液中,研究了不同添加剂Na2SiO3和NaAlO2对AZ31B镁合金阳极氧化膜性能的影响.通过电压-时间曲线、Cass盐雾试验、SEM和动电位极化曲线等方法检测和观察阳极氧化膜性能和表面形貌.结果表明:两种阳极氧化膜表面均为多孔结构,电解液中添加Na2SiO3获得的氧化膜表面微孔分布均匀,孔径更小;与AZ31镁合金基体相比,其耐蚀性均有不同程度的提高,Na2SiO3添加后膜层的耐蚀性优于NaAlO2.