处理液浓度对铝合金微弧氧化陶瓷膜成膜速率和硬度的影响

分别在Na₂SiO₃, NaAlO₂和(NaPO₃)₆溶液体系中, 研究了处理液种类和浓度对LY12铝合金微弧氧化陶瓷膜微观结构、 成膜速率和显微硬度的影响. 结果表明: 氧化陶瓷膜分表面疏松层和内部致密层, 处理液种类对陶瓷膜的微观结构影响较大, 而同种处理液浓度的变化对其影响不明显; 当处理液浓度小于8 g/L时, 陶瓷膜的成膜速率和显微硬度随处理液浓度的增加而逐渐增加; 当处理液浓度高于8 g/L时, 陶瓷膜的成膜速率和显微硬度随浓度的变化而出现较大的波动, 这种现象符合Albella杂质中心放电模型.     

铝合金常温脉冲硬质阳极氧化工艺及氧化膜的微观组织分析

采用长周期（Ｔ＝１００ｓ）恒电流脉冲方波,２５～３０°Ｃ范围内,在锻铝合金ＬＤ３１上制取了厚度＞８０μｍ、显微硬度ＨＶ＞４００的硬质阳极氧化膜．阳极氧化膜的膜厚和显微硬度随电流密度的增加、阳极氧化时间的延长而增大,但电流密度和氧化时间超过一定值后显微硬度将下降．试样的显微硬度沿氧化膜由内向外逐渐降低．氧化膜显微组织观察及电子能谱（ＥＤＸ）成分分析表明,铝合金基体中的二次相在阳极氧化过程中会部分保留于氧化膜中,氧化生成复杂的化合物．扫描电镜（ＳＥＭ）观察及ＥＤＸ成分分析证明：氧化膜的局部烧蚀和裂纹形成与过高的电流密度、铝合金基体中二次相偏聚、阳极氧化膜中复杂化合物的形成以及电解液搅拌不均匀密切相关     

铝合金直流电阳极氧化膜制备的工艺条件

通过对工业纯铝L2进行直流电阳极氧化来考察氧化时间、氧化电压对氧化膜厚度及硬度的影响,并对经阳极氧化的试样横截面进行SEM和EDS测试分析,结果表明电解液成分H2SO4浓度为200g/L、Al2O3浓度为1g/L,直流氧化电压为10V,氧化时间为40min,温度为20±1℃的条件下,可以获得均匀、与试样基体结合紧密、膜硬度相对较高的的氧化膜。而且随着氧化时间的增加,可以得到相对较大的膜厚度,但膜硬度相对降低。     

Al阳极氧化及涂膜后处理的微观组织及性能研究

为了提高铝的硬度及耐蚀性能,利用硫酸阳极氧化法对铝板材进行表面处理。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计和滴碱试验等对获得的氧化膜进行观察和性能分析。结果表明,铝硫酸阳极氧化膜具有多孔性,氧化膜主要以非晶态的形式存在,膜厚度处于5～19μm。随着阳极氧化时槽电压、电流密度和氧化时间的增加,氧化膜的厚度、耐蚀性和硬度增加;提高电解液温度和浓度,氧化膜的硬度、耐蚀性和厚度则下降。对氧膜化进行PTFE涂膜后处理能有效地改善氧化膜的多孔结构。     

不同氧化条件下的铝阳极氧化膜形貌研究

在硫酸电解液、改性的硫酸电解液及有机酸性电解液体系中进行了铝阳极氧化。采用扫描电镜对氧化膜的形貌及自组织行为进行了研究。结果表明,在硫酸电解液中加入一定量的草酸和易挥发的醇类物质后,能显著降低对氧化膜的化学溶解,在其中可以进行较长时间的阳极氧化并能得到较厚的氧化膜。延长氧化时间能显著提高氧化膜构型的规整度;且该规整度沿着膜孔的纵向方向变化,越靠近孔底部位构型越规整。氧化膜的稳定生长电压与单元尺寸或孔间距之间符合线性关系,比例系数约为2.4nm/V。     

添加纳米Al微粒对纯钛微弧氧化膜层性能的影响

 在微弧氧化电解液中添加纳米Al 微粒,在纯钛表面进行微弧氧化制备Al₂O₃/TiO₂复合微弧氧化膜,采用Quant 200 型扫描电子显微镜(SEM)观察膜层的表面形貌,并研究纳米Al 微粒对微弧氧化复合膜层硬度和耐磨性能的影响。结果表明,纳米Al微粒的添加可使纯钛微弧氧化膜的表面更加平整致密,硬度和耐磨性显著提高。电解液中添加3 g/L 纳米Al 微粒后,微弧氧化的终止电压由460 V 上升至515 V,硬度由811 HV 提高至1232 HV,平均摩擦系数由0.68 降低至0.57,磨损失重由1.0 mg 降低至0.58 mg。     

直流电阳极铝氧化膜制备的工艺条件

通过对工业纯铝L2进行直流电阳极氧化来考察氧化时间、氧化电压对氧化膜厚度及硬度的影响,并对经阳极氧化的试样横截面进行SEM和EDS测试分析,结果表明电解液成分H2SO4浓度为200g/L、Al2O3浓度为1g/L,直流氧化电压为10V,氧化时间为40min,温度为20±1℃的条件下,可以获得均匀、与试样基体结合紧密、膜硬度相对较高的的氧化膜。而且随着氧化时间的增加,可以得到相对较大的膜厚度,但膜硬度相对降低。     

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。     

电解液性质对阳极氧化铝膜形貌的影响

通过对不同p H的电解液中的铝片进行阳极氧化,研究电解液性质和添加剂对强电解液中阳极氧化铝(anodic alumina oxide,AAO)形貌的影响,并采用场发射扫描电镜对氧化膜的表面和侧面进行表征。研究结果表明:电解质溶液是影响AAO膜整体形貌的主要因素,溶液的p H对AAO膜的表面形貌有较大影响;常用的酸性电解质如硫酸、草酸、磷酸等溶液可制备有序性较好的AAO膜;在Na OH、氨水等碱性电解液中,可以制备小孔径的AAO膜,但难以形成有序性较好的表面形貌;添加剂的加入可显著改善电解液性质和氧化膜构型,得到更为规则有序的孔洞结构;电解液性质对阳极氧化铝膜形貌有重要影响。     

低温2A12铝铜合金硬质阳极氧化工艺研究

采用L9(33)设计正交实验,以浓度28%的硫酸为基础电解液,通过对氧化时间的优化,得出2A12铝铜合金硬质阳极氧化的最佳工艺条件:电流密度4A/dm2、槽液温度-8℃、氧化时间90m in,在此条件下生成的硬质氧化膜膜厚大于40μm,硬度可达340HV,点滴实验耐腐蚀时间大于30m in.     

草酸电解液中制备的多孔阳极氧化铝薄膜光致发光特性

用电化学阳极氧化工艺,在草酸电解液中制备了3个系列的多孔阳极氧化铝(AAO)薄膜样品,分别考察了氧化电压、氧化时间以及电解液浓度对样品光致发光的影响.结果表明,AAO薄膜的光致发光发射谱(PL)和光致发光激发谱(PLE)的峰强随阳极电压的增加、氧化时间的延长及浓度的增大分别依次单调增强;阳极电压、氧化时间和电解液的浓度只对峰强起调制作用,并不改变发射谱和激发谱的峰位.分析了存在这种相关性的原因.     

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.     

铝在硫酸—草酸混合酸中的阳极氧化作用

研究了在硫酸加草酸混台溶液中铝阳极氧化膜的生长规律。发现草酸中加入少量硫酸的混合酸中恒电流密度阳极氧化时对应的电压时间关系曲线有双峰。随着硫酸浓度的增加,第二峰向第一峰靠近且持续时间缩短。提出了孔中存在硫酸和草酸竞争吸附的机制,解释了不同草酸加入量对阳极氧化曲线,膜生长速度、膜的硬度和耐磨性的影响程度基本相同的实验现象和双蜂出现的原因。     

铝铜合金阳极氧化新工艺

在低浓度复合电解液中，利用分阶段升压技术，高温下在阳极氧化较难的铝铜合金LY12上制备了具有较高厚度、硬度和良好外观的银白色氧化膜层．实验研究了各工艺参数对膜层性能的影响．结果表明：磷酸是主要成膜物质；由定量的有机羟酸和导电盐组成的添加剂可大大提高膜层的厚度；电流密度的大小对膜层性能影响较大；采用分阶段升压方式可使电流密度在较长时间内保持较大的值；阳极氧化电压，氧化温度及氧化时间等对成膜过程也有一定影响．     

多孔阳极氧化钛反射光学性质的研究

利用直流磁控溅射沉积钛膜,以硫酸为电解液进行不同时间的阳极氧化,获得多孔阳极氧化钛(PATO)薄膜.用X射线衍射仪、扫描子显微镜、原子力显微镜分别表征PATO薄膜的结构和形貌特征,用分光光度计测量样品的反射光谱.结果表明,制得的氧化钛薄膜是多晶的Ti10O18;样品的表面有明显的孔洞结构,且粗糙度随着氧化时间的增加而增大.随着氧化时间从10min增加到40,60,90,120min,样品的颜色相应地由蓝色逐渐过渡到黄色、橙色、紫红色和淡紫色.氧化时间为120min的PATO薄膜的在可见光区的折射率低于2.0,孔隙率约为0.32;粗糙的表面及薄膜内部的孔洞增强了光的散射,导致其消光系数大于0.1.     

大孔径多孔氧化铝膜的制备

本文使用磷酸和草酸的混合溶液为电解液,在90V电压下,控制电解液温度在5～10℃制备了平均孔径高达200nm,开孔密度为1.7×109pores/cm2的多孔阳极氧化铝（AAO）膜。与使用单一酸为电解质相比,使用混合酸制备大孔径氧化铝膜所需的电压较低,电流密度较小,对氧化温度的要求也不苛刻。     

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．     

草酸中多孔阳极氧化铝膜生长动力学和形态结构研究

为分析多孔阳极氧化铝膜形态参数和氧化条件的关系,在恒流条件下对0.3 mol·L-1草酸电解中形成多孔膜的生长动力学进行了研究.采用扫描电子显微镜和氧化膜质量测定方法检验了电流密度、温度和氧化时间对氧化膜生长动力学和氧化膜形态的影响.通过电压-时间曲线研究了氧化膜的电化学特征,并采用一元线性回归模型预测了氧化膜的生长速率.实验结果表明氧化膜的生长速率随电流密度的升高而升高,随温度的升高而下降.氧化膜质量的增长速率也随着电流密度的升高而增大.