镁合金超声辅助微弧氧化复合陶瓷层的制备及性能研究
发布时间：2024-03-08 23:08
镁合金作为轻结构金属,在航空航天、电子通讯等领域有着广泛的应用前景,但其差的耐蚀性能限制了它的实际应用。目前,微弧氧化技术作为一种环保型表面处理技术已被用于改善镁合金的耐蚀性能,但微弧氧化层表面疏松多孔,对镁合金耐蚀性能的提高带来不利影响。在电解液中加入微粒添加剂对微弧氧化层进行原位封孔是减少微孔缺陷,提高镁合金耐蚀性能的一种有效手段。但直接在电解液中加入微粒添加剂会存在分散性差的问题,而超声波独特效应可有效解决该问题。本论文以AZ31B镁合金为基体材料,在微弧氧化过程中引入超声辅助,首先对铝酸盐-磷酸盐复合体系电解液进行优化,在此基础上掺杂Al2O3胶体制备复合陶瓷层,同时研究了Al2O3胶体的加入量、加入时间以及超声辅助对复合陶瓷层组织结构和性能的影响,得出以下结论:(1)采用单变量方法探讨微弧氧化实验中复合体系下溶液中各成分浓度变化对氧化电压和膜层耐蚀性能的影响,确定了各成分的最佳浓度值,即NaAlO2=15 g/L,Na3PO4
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 镁合金及其防护
1.2.1 镁合金性能与应用
1.2.2 镁合金腐蚀与防护
1.3 微弧氧化技术
1.3.1 微弧氧化膜技术特点
1.3.2 微弧氧化膜层的生长阶段
1.3.3 微弧氧化膜层的封孔处理
1.4 超声波效应及其在材料制备中的作用
1.4.1 超声波基本效应
1.4.2 超声波在材料制备中的作用
1.5 课题提出及主要研究内容
第二章 复合陶瓷层的制备与性能表征
2.1 实验材料及试剂
2.1.1 基体材料
2.1.2 实验试剂
2.2 实验设备
2.2.1 微弧氧化设备
2.2.2 超声波设备
2.3 试验路线设计
2.4 试样制备
2.5 陶瓷层的表征方法与性能检测
2.5.1 电压与时间的变化关系
2.5.2 陶瓷层形貌表征
2.5.3 陶瓷层物相分析
2.5.4 腐蚀性能检测
2.5.5 摩擦磨损性能检测
第三章 微弧氧化复合电解液体系配方优化
3.1 不同比例下的复合电解液体系对陶瓷层性能的影响
3.1.1 不同比例体系下微弧氧化过程的工作电压与时间关系曲线
3.1.2 复合体系的比例变化对陶瓷层耐腐蚀性能影响
3.2 铝酸钠浓度变化对陶瓷层性能的影响
3.2.1 不同浓度铝酸钠微弧氧化过程中电压与时间关系曲线
3.2.2 铝酸钠浓度变化对陶瓷层耐腐蚀性能影响
3.3 磷酸钠浓度变化对陶瓷层性能的影响
3.3.1 不同浓度磷酸钠微弧氧化过程中电压与时间关系曲线
3.3.2 磷酸钠浓度变化对陶瓷层耐腐蚀性能影响
3.4 四硼酸钠浓度变化对陶瓷层性能的影响
3.4.1 不同浓度四硼酸钠微弧氧化过程中电压与时间关系曲线
3.4.2 四硼酸钠浓度变化对陶瓷层耐腐蚀性能影响
3.5 本章小结
第四章 Al2O3胶体掺杂对陶瓷膜层结构与性能的影响
4.1 引言
4.2 Al2O3胶体添加量对复合陶瓷层结构与性能的影响
4.2.1 微弧氧化层表面形貌
4.2.2 微弧氧化层截面形貌与成分分布
4.2.3 微弧氧化层相结构
4.2.4 微弧氧化层的耐腐蚀性能
4.2.5 微弧氧化层的摩擦磨损性能
4.3 Al2O3胶体加入时间对复合陶瓷层结构与性能的影响
4.3.1 微弧氧化层表面形貌
4.3.2 微弧氧化层截面形貌与成分分布
4.3.3 微弧氧化层相结构
4.3.4 微弧氧化层的耐腐蚀性能
4.3.5 微弧氧化层的摩擦磨损性能
4.4 本章小结
第五章 微弧氧化过程中的超声波效应
5.1 引言
5.2 超声波频率对复合陶瓷层结构和性能的影响
5.2.1 微弧氧化层表面形貌
5.2.2 微弧氧化层截面形貌与成分分布
5.2.3 微弧氧化层相结构
5.2.4 微弧氧化层的耐腐蚀性能
5.3 超声波功率比对复合陶瓷层结构和性能的影响
5.3.1 微弧氧化层表面形貌
5.3.2 微弧氧化层截面形貌与成分分布
5.3.3 微弧氧化层相结构
5.3.4 微弧氧化层的耐腐蚀性能
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
本文编号：3922525
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 镁合金及其防护
1.2.1 镁合金性能与应用
1.2.2 镁合金腐蚀与防护
1.3 微弧氧化技术
1.3.1 微弧氧化膜技术特点
1.3.2 微弧氧化膜层的生长阶段
1.3.3 微弧氧化膜层的封孔处理
1.4 超声波效应及其在材料制备中的作用
1.4.1 超声波基本效应
1.4.2 超声波在材料制备中的作用
1.5 课题提出及主要研究内容
第二章 复合陶瓷层的制备与性能表征
2.1 实验材料及试剂
2.1.1 基体材料
2.1.2 实验试剂
2.2 实验设备
2.2.1 微弧氧化设备
2.2.2 超声波设备
2.3 试验路线设计
2.4 试样制备
2.5 陶瓷层的表征方法与性能检测
2.5.1 电压与时间的变化关系
2.5.2 陶瓷层形貌表征
2.5.3 陶瓷层物相分析
2.5.4 腐蚀性能检测
2.5.5 摩擦磨损性能检测
第三章 微弧氧化复合电解液体系配方优化
3.1 不同比例下的复合电解液体系对陶瓷层性能的影响
3.1.1 不同比例体系下微弧氧化过程的工作电压与时间关系曲线
3.1.2 复合体系的比例变化对陶瓷层耐腐蚀性能影响
3.2 铝酸钠浓度变化对陶瓷层性能的影响
3.2.1 不同浓度铝酸钠微弧氧化过程中电压与时间关系曲线
3.2.2 铝酸钠浓度变化对陶瓷层耐腐蚀性能影响
3.3 磷酸钠浓度变化对陶瓷层性能的影响
3.3.1 不同浓度磷酸钠微弧氧化过程中电压与时间关系曲线
3.3.2 磷酸钠浓度变化对陶瓷层耐腐蚀性能影响
3.4 四硼酸钠浓度变化对陶瓷层性能的影响
3.4.1 不同浓度四硼酸钠微弧氧化过程中电压与时间关系曲线
3.4.2 四硼酸钠浓度变化对陶瓷层耐腐蚀性能影响
3.5 本章小结
第四章 Al2O3胶体掺杂对陶瓷膜层结构与性能的影响
4.1 引言
4.2 Al2O3胶体添加量对复合陶瓷层结构与性能的影响
4.2.1 微弧氧化层表面形貌
4.2.2 微弧氧化层截面形貌与成分分布
4.2.3 微弧氧化层相结构
4.2.4 微弧氧化层的耐腐蚀性能
4.2.5 微弧氧化层的摩擦磨损性能
4.3 Al2O3胶体加入时间对复合陶瓷层结构与性能的影响
4.3.1 微弧氧化层表面形貌
4.3.2 微弧氧化层截面形貌与成分分布
4.3.3 微弧氧化层相结构
4.3.4 微弧氧化层的耐腐蚀性能
4.3.5 微弧氧化层的摩擦磨损性能
4.4 本章小结
第五章 微弧氧化过程中的超声波效应
5.1 引言
5.2 超声波频率对复合陶瓷层结构和性能的影响
5.2.1 微弧氧化层表面形貌
5.2.2 微弧氧化层截面形貌与成分分布
5.2.3 微弧氧化层相结构
5.2.4 微弧氧化层的耐腐蚀性能
5.3 超声波功率比对复合陶瓷层结构和性能的影响
5.3.1 微弧氧化层表面形貌
5.3.2 微弧氧化层截面形貌与成分分布
5.3.3 微弧氧化层相结构
5.3.4 微弧氧化层的耐腐蚀性能
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
本文编号：3922525
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3922525.html