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.     

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.     

铝合金微弧氧化陶瓷膜的形貌及相组成分析

采用Ｘ射线衍射法和扫描电镜研究了ＬＹ１２铝合金微弧氧化陶瓷膜的相组成及形貌特征。结果表明，铝合金微弧氧化陶瓷膜主要由α－Ａｌ２Ｏ３，γ－Ａｌ２Ｏ３相组成，氧化膜具有表面层，致密层，界面层３层结构，微弧大小一般为微米数量级，微弧区Ａｌ２Ｏ３处于熔融状态。     

钛表面微弧氧化羟基磷灰石陶瓷膜的结构及其生物活性

采用微弧氧化技术(MAO),以纯钛(TA2)为基体,在醋酸钙和磷酸二氢钠电解液体系中,制备含羟基磷灰石(HA)的生物活性陶瓷膜,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)和红外光谱(FT-IR)对膜层进行表征,通过体外模拟体液浸泡实验检测膜层的生物活性.结果表明,纯钛经微弧氧化处理10min后,在其表面能生成一层含羟基磷灰石成分的多孔陶瓷膜,该膜层经模拟体液浸泡48h后,其表面覆盖一层含有CO2-3的羟基磷灰石(类骨磷灰石),即该陶瓷膜层具有良好的生物活性.     

铝合金微弧氧化陶瓷膜的组织与性能研究

利用等离子体微弧氧化工艺在LY12合金表面制备了陶瓷膜,对陶瓷膜微观组织结构、力学性能进行了分析。结果表明,陶瓷膜具有内部致密层和外部疏松层两层结构,膜层与铝基体为冶金结合。陶瓷膜的硬度和弹性模量硬度和弹性模量最大可分别达到25 GPa和300 GPa,陶瓷膜经300℃—15℃热冲击循环40次无裂纹、无膜层脱落现象。黑色陶瓷膜与轴承钢在空气中的摩擦系数为0.25—0.37,表现出良好的耐磨性能。     

钛表面微弧氧化羟基磷灰石陶瓷膜的结构及其生物活性

采用微弧氧化技术(MAO), 以纯钛(TA2)为基体, 在醋酸钙和磷酸二氢钠电解液体系中, 制备含羟基磷灰石(HA)的生物活性陶瓷膜, 并利用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、 X射线[KG*8]能谱(EDS)和红外光谱(FT IR)对膜层进行表征, 通过体外模拟体液浸泡实验检测膜层的生物活性. 结果表明, 纯钛经微弧氧化处理10 min后, 在其表面能生成一层含羟基磷灰石成分的多孔陶瓷膜, 该膜层经模拟体液浸泡48 h后, 其表面覆盖一层含有CO^2-₃的羟基磷灰石（类骨磷灰石）, 即该陶瓷膜层具有良好的生物活性.     

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.     

铝合金微弧氧化陶瓷膜的微观结构和耐蚀性

采用非对称方波输出模式的恒流交流电源,利用微弧氧化方法在铝合金表面沉积Al2O3陶瓷膜,考察了微弧氧化工艺参数(电流密度、处理时间)对膜层微观结构和耐蚀性的影响.结果表明:工艺参数对膜层组织结构和性能的影响存在较佳的范围,即氧化时间为15-20min,电流密度在20A/dm2左右;氧化时间过短时,试样表面存在陶瓷膜未完全覆盖的区域,而当电流密度过大时,膜层表面将会出现大量的显微裂纹,导致膜层性能大幅度降低;在恒流非对称方波输出模式下,工艺参数对膜层的相组成影响不大,微弧氧化膜层由晶态Al2O3和非晶态Al2O3组成.     

镍铬合金表面的微弧氧化陶瓷膜对镍离子析出的影响

采用微弧氧化技术, 以NaAlO₂和Na₅P₃O₁₀为电解液体系, 在镍铬合金表面制备微弧氧化陶瓷膜, 研究镍铬合金表面形成的微弧氧化陶瓷膜对镍离子析出的影响.  用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)对膜层进行表征,     用等离子体发射光谱仪及电化学方法检测成膜前后镍铬合金中镍离子在人工唾液中的析出量及合金的耐腐蚀性能. 实验结果表明, 镍铬合金表面形成的主晶相为γ-Al₂O₃的微弧氧化陶瓷膜可有效阻止镍离子析出, 提高了镍铬合金的耐腐蚀性能.     

钛金属表面微弧氧化电击穿行为的研究

本文研究了钛金属在不同电解质溶液中微弧氧化时,电极的表面电击穿行为。通过分析数据,研究得到了微弧氧化时电极表面的电压和击穿电压与时间,溶液浓度及施加电流密度的关系。主要研究结果是微弧氧化过程中电极电压随时间的呈现不规则的锯齿型变化;在两种电解质溶液中,电压曲线的位置随着溶液浓度的增加不断下降。陶瓷膜表面的击穿电压随着电解质溶液浓度的增加呈指数规律衰减,其代数关系式为VB=aExp(-C)+b（其中VB是击穿电压,C是电解质浓度,a与b是电解质成分和金属类别相关的常数）;在电解质溶液浓度一定时,击穿电压与微弧氧化时施加的电流密度值大小没有明显关系。     

铝合金微弧氧化技术

介绍了铝合金的微弧氧化技术的研究现状,阐述了在电解液中高压脉冲电场作用下铝合金表面Ａｌ２Ｏ３陶瓷层于不同时间段的形成条件和生成机理,及与现行铝合金表面处理工艺相经可能应用的领域。     

Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.3Si合金微弧氧化处理工艺研究

通过研究微弧氧化的工艺条件,制备具有生物活性的陶瓷膜,得到适宜于制备多孔生物活性膜的电解液配方,其中(CH3COO)2Ca?H2O的浓度为0.1mol/L、NaH2PO4?2H2O的浓度为0.06~0.2 mol/L,脉冲电压为400V~500V。结果表明,随电解液浓度的增加,起弧电压降低,陶瓷层孔隙率最大达到17.58%,脉冲电压在400V~500V之间时,表面涂层中锐钛矿相TiO2最大,且无微裂纹产生。采用该微弧氧化工艺,合金表面制备的陶瓷膜具有分布均匀的多孔结构。     

单极性脉冲电流密度对铝合金MAO膜相结构和微结构的影响

利用微弧氧化(MAO)技术在铝合金表面沉积陶瓷膜, 采用X射线衍射仪(XRD), 扫描电子显微镜(SEM), 电子能谱(EDS)和显微硬度方法, 研究了MAO过程中单极性脉冲电流密度与氧化膜力学性能和化学成分的关系. 发现在较高电流密度下制备的陶瓷膜中含有较多的α-Al₂O₃相, 而在较低电流密度下制备的陶瓷膜主要由γ-Al₂O₃相组成. 对陶瓷膜截面上不同厚度处的膜层化学成分分析表明, 组成氧化膜的主要物质α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃的比例随深度的变化呈现出复杂的变化规律, 这一结果与相关的文献报道有所不同.     

微弧氧化对7050铝合金腐蚀行为的影响

采用微弧氧化(MAO)技术在7050铝合金表面制备了陶瓷膜层,运用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)表征陶瓷膜微观结构,采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和慢应变速率拉伸试验(SSRT)研究了微弧氧化膜对7050铝合金在3.5%(质量分数)NaCl水溶液中腐蚀和应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响.结果表明:微弧氧化膜层由表面疏松层与内部致密层组成,表面疏松层主要由Al2O3组成,内部致密层由氧化铝与铝烧结而成.微弧氧化膜层可以有效抑制7050铝合金表面的腐蚀萌生及明显降低腐蚀速率,且使7050铝合金的应力腐蚀敏感性出现显著下降.     

LF4合金在磷酸盐-氢氧化钠溶液中的微弧氧化

在磷酸盐混合体系中对LF4合金进行微弧氧化,制得了厚达90μm、显微硬度超过1200HV的陶瓷氧化膜。采用电子能谱（EDS）、X射线衍射（XRD）和扫描电镜(SEM）等表面分析方法综合分析了膜层的成分、形貌及结构,并初步讨论了LF4合金微弧氧化膜的形成过程。     

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.