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。     

多孔氧化铝膜氧化过程中的膨胀因子

以草酸溶液为电解质．采用两步电化学阳极氧化法制备了氧化铝有序多孔膜,研究了草酸浓度、阳极氧化电压以及草酸溶液温度对膨胀因子的影响。研究结果表明：铝的反应速率随电流密度的增大线性增加,电流效率为92％;随着工艺条件的改变,膨胀因子在1．270～1．425之间变化;在温度一定的情况下．膨胀因子与氧化电压呈线性关系,其倒数与电流密度的对数成正比;随着温度升高,电流密度增加．膨胀因子降低。     

铝的壁垒型阳极氧化膜的透射电镜观察

发现了(NH_4)_2MoS_4水溶液中可生成铝的壁垒型阳极氧化膜。用超薄切片,透射电镜结合离子注入惰性原子标记层的技术对膜的形貌、成分和生长过程中的离子迁移进行了观察和分析;用EDAX分析方法来探测到膜中含有溶液阴离子的成分,阳极氧化过程中膜在基体/膜界面和膜/溶液界面同时生长。阳极氧化的电流密度为1.0mA/cm~2时,Al~(3+)离子的表观迁移率为0.44。     

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．     

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。     

阳极氧化铝膜中剩余铝柱的二向色性

在温度较低和阳极化电流密度比较大的条件下制备极氧化铝,铝未被完全氧化,孔与孔之间含有剩余的铝性,这些铝柱构成各向异性纳米金属列阵,具有二向色性,利用这一特性,以非常简单方便的方法就可用氧化铝膜制作尺寸微小的偏振器。     

铝材阳极氧化过程中的动力学方程

在含胺－有机酸等酸性电解液中铝材进行阳极氧化时,在其它条件不变情况下,由过程中的阳极氧化的电流密度ｘ（Ａ．ｄｍ２）,铝膜表面质量优劣变量ｙ,并引入新参数θ＇,运用数理统计等有关方法,可以得到铝材在该电解液中阳极氧化过程的动力学方程式．     

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     

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.     

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.     

铝在硫酸中阳极氧化的研究

采用稳态恒电位阳极极化法,研究了铝片在硫酸中阳极氧化的电流与电压的关系和电流与浓度的关系.并采用Chao-Lin-Macdonald,Siejka以及Vermilyea等人的理论,推导出稳态时电流与电压关系式和电流与浓度关系式.将理论推出式与实验结果相比较,表明在一定条件下,二者相吻合.这说明该种理论在一定条件下,可用于稳态时铝在硫酸中的阳极氧化.结合前人的研究,本文提出了铝在硫酸中阳极氧化的微观模型.     

交流电沉积条件对沉积Ni纳米线的影响

采用恒压40V二次阳极氧化方法制备了阳极氧化铝(AAO)模板,模板的孔径均匀有序。在二次阳极氧化的基础上阶梯降低电压至10V,可有效减薄阻隔层,有利于Ni纳米线的交流电沉积。利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对AAO模板以及Ni纳米线的形貌进行表征。探索了阶梯降低氧化电压、电源滤波以及电沉积频率对沉积Ni纳米线的影响。结果表明,阶梯降低氧化电压、适当的频率以及滤波可以明显提高电沉积效果,得到比较均匀有序的Ni纳米线。     

金属陶瓷惰性阳极铝电解扩大实验研究

用新研制的铝电解金属陶瓷材料做铝电解阳极,在摩尔分子比为2 8、饱和氧化铝浓度的冰晶石系电解质中进行100A电流电解实验,电解温度为960℃,阳极电流密度为1 0A/cm2·实验结果表明,该金属陶瓷阳极具有优良抗热震性的同时显示出优良的抗氧化耐冰晶石熔盐腐蚀性能,阳极年腐蚀速率为24mm/a,阴极铝的质量达到98%·使用铝参比电极测得在960℃下该阳极的反电动势为2 2V·经奥氏气体分析仪检测表明,释放出的阳极气体中氧气的含量为98%～100%·     

铝及Al-Mg-Zn-Cd合金在氯化锂的水、甲醇溶液中的阳极行为及其负差效应机理

研究了纯铝和Al-Mg-zn-Cd合金在氯化锂水溶液和氯化锂甲醇溶液中的阳极特性,探讨了负差效应的机理。合金在LiCl甲醇溶液中有较高的负电位,比纯铝的负差效应小,且其数值随LiCl浓度增加而减小。合金在酸性水溶液中的负差效应受电化学溶解过程控制。铝的阳极氧化不是一步完成的,存在着由低价态氧化为高价态的迟缓性,使得某些低价态离子(如Al~+)离开电极表面,与溶液中H_3O~+发生化学的氧化还原反应而析出氢气。该过程的可能性与电化学溶解速度成正比。     

碳化硅零件氧化辅助抛光超精密加工的研究现状

通过等离子体氧化、热氧化、电化学氧化在碳化硅基材上获得软质氧化层,利用软磨粒抛光实现氧化物的快速去除,有利于提高材料去除效率、提升加工表面质量。研究发现,通过等离子体氧化辅助抛光,表面粗糙度RMS和Ra分别达到0.626nm和0.480nm;通过热氧化辅助抛光,表面粗糙度RMS和Ra分别达到0.920nm和0.726nm;在电化学氧化中,基于Deal-Grove模型计算得到的氧化速度为5.3nm/s,电化学氧化辅助抛光后的表面粗糙度RMS和Ra分别是4.428nm和3.453nm。氧化辅助抛光有助于烧结碳化硅加工工艺水平的提升,促进碳化硅零件在光学、陶瓷等领域的应用。     

正向电流密度对纯钛表面氧化物陶瓷膜形态的影响

通过微弧氧化技术,以0.2 mol/L磷酸二氢钠和0.4 mol/L醋酸钙为电解液体系,设定不同的正向电流密度,研究正向电流对在纯钛表面制备氧化物陶瓷膜形态的影响.在纯钛表面制备了含有TiO2和羟基磷灰石成份的陶瓷膜,结果表明,当正向电流密度为15 A/dm2和20 A/dm2时,陶瓷膜的形态较好.     

阴／阳极电流密度对铝合金微弧氧化陶瓷膜特性的影响

采用微弧氧化技术在铝合金上合成了陶瓷膜, 研究了阳极电流密度和阴／阳极电流密度比对陶瓷膜特性的影响. 结果表明, 阳极电流密度对陶瓷膜中α-Al₂O₃比γ-Al²O³的相对含量影响很大, 但阴／阳极电流密度比对其相对含量的影响较小, 而陶瓷膜的显微硬度、 微观结构和致密层的厚度与阳极电流 密度和阴／阳极电流密度比密切相关.     

Au/Al_2O_3/Al整体型催化剂的研究

采用阳极氧化法制备了Al2O3/Al载体,研究了阳极氧化条件(硫酸浓度、电流密度、氧化时间等)对载体比表面积和孔结构的影响.用这种载体,经过水合或负载CeO2、Fe2O3等助剂对载体的不同处理后,采用浸渍法制备了金负载量为1%的Au/Al2O3/Al、Au/Al2O3-CeO2/Al、Au/Al2O3-Fe2O3/Al催化剂,考察了其CO催化氧化活性.结果表明:阳极氧化条件对载体的表面结构有着显著的影响,同时也明显影响到催化剂的活性;助剂CeO2的加入能明显提高催化剂的活性.