钛合金阴极等离子电解沉积机制研究

发布时间：2024-04-23 05:19

　　钛合金Ti6A14V因其耐磨性较差,没有生物活性,限制了其在工程应用与生物医用领域方面更广泛的应用。阴极等离子体电解沉积(cathodic plasma electrolytic deposition,CPED)作为近年来新兴的等离子体电解沉积技术(plasma electrolytic deposition technology,PEDT)的一个分支,提供了一种新的钛合金表面改性途径。相比另一个分支——阳极等离子电解沉积,主要是微弧氧化(plasma electrolytic oxidation,PEO),CPED具有更多的优势,在合理设计电解液的基础上,几乎可以在任何金属的表面制备需要的多组元功能陶瓷膜。要真正揭示陶瓷膜的形成机制及其组织性能随工艺参数变化的本质,关键在于对CPED样品温度场的认知,由于样品表面高温及等离子体放电特点,样品表面的温度无法用测试手段表征,因此开展CPED样品的温度计算及其研究十分必要与重要。本文针对CPED的原理与特点,建立了直流条件下样品-气膜-电解液三相体系的物理模型,确立了导热方程与边界条件,通过求解四种模型气膜中的温度分布,得到样品-气膜的边界...

【文章页数】：136 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１等离子体电解过程中两种模式［２１１??（ａ）电极表面气体膜击穿放电，（ｂ）电极表面氧化膜击穿放电??

入的探讨和分析，优化了工艺参数。Ｃ．Ｔｓｏｔｓｏｓ等１４（＾人利用液相等离子体电解碳氮共??渗法在ＡＩＳＩ?３０４不锈钢表面制备了耐磨的类金刚石碳膜层。Ａ．?Ｐｉｌｋｉｎｇｔｏｎ等１４１１人开发??出液相等离子体电解处理设备，图１．２为液相等离子表面处理装置示意图，该设备可??用....

图１．２液相等离子表面处理装置示意图??１．３．钛合金表面阴极等离子电解沉积的研究现状??

?ｏｘｕｋｆｉｌｍ?Ｌ?，Ｖ，??图１．１等离子体电解过程中两种模式［２１１??（ａ）电极表面气体膜击穿放电，（ｂ）电极表面氧化膜击穿放电??上世纪八十年代，俄国科学家（ＳｌｕｇｉｍｗＮ．Ｐ．）?１３６１发现传统阳极氧化过程中电极??表面上的火花放电现象。上个世纪五、六十年代俄国....

图１．４温度计算结果与实验数据对比—??

第三个模型当中热源Ｗ采用式（１．９）进行计算：??＾（ｘ）?＝?｜＾／（９ｔ／２?－１２Ｅ０２Ｓ２）２?＋１９２Ｅ０３Ｓ３?＋９Ｕ２－ＵＥ０２Ｓ２＾?卜—??（１．９）??三个模型计算的结果以及实验测量数据如图１．４所示，曲线１、２为实验数据，??曲线３、４、５分别对应第一、二、....

图２．３样品与温度测量装置??

１．电源系统，２．石墨（阳极），３．样品（阴极），４．电解液，５？玻璃反应容器，??６．搅拌器，７．冷却水（测温时不用），８．热电偶，９．电压电流信号采集??图２．２液相等离子体电解沉积实验装置示意图??２．２．２测量系统??测量系统包含电压电流的测量与温度的测量，具体情况如下：....

本文编号：3962677