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電化學(xué)沉積陶瓷膜在難氧化鋁合金的研究方面取得了一些進展,但仍存在很多限制因素,如電源設(shè)備投資大,氧化電流大,氧化時間較難控制等。并詳細(xì)研究了電解工藝參數(shù)對膜層性能的影響,同時通過SEM,XRD,EDS等表面分析分析和研究了膜層的形貌、成份和結(jié)構(gòu)。 研究工作在電化學(xué)沉積陶瓷膜基礎(chǔ)上,保留了膜層優(yōu)異的性能,克服了其在電源設(shè)備、自動控制及能耗成本方面的不足。施壓方式從較高直流或非連續(xù)陽極電壓變更為濾波直流電壓,電壓也從高達(dá)幾百伏降至了50V左右,大大降低了能耗,自動控制及生產(chǎn)性進一步。 本研究選用了、硼酸及磺基水楊酸三種主要氧化電解質(zhì),并配以成膜促進劑和成膜添加劑,組成復(fù)合電解液。將鋁及其合金材料置于此種復(fù)合電解液中,采用濾波直流電壓方式,對其進行陽極化處理,可在鋁及其合金表面形成一層、灰色或香檳色系的陽極氧化膜。 氧化膜具有優(yōu)異的耐腐蝕性能和裝飾性能,且具備很好的陶瓷光澤。詳細(xì)研究了該工藝的陽極氧化特征、電解液組分以及工藝參數(shù)對膜層性能的影響。并采用了電子掃描顯微鏡(SEM)分析了膜層的微觀形貌。本嚴(yán)格遵循相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定,絡(luò),如有請告知。
一般說來,鋁板廠家在鋁合金中添加適量稀上元素,在保持合金塑性的情況下,能不同程度地合金強度。有文獻(xiàn)表明,在高純鋁中添加適量的稀土,可使其抗拉強度8%-40%。在6063變形鋁合金中,添加適量的稀土并選擇適當(dāng)工藝,可將其強度20-40MPa,并可改善合金韌性,使沿晶脆性斷裂變成穿晶和沿晶混合斷裂,韌窩尺寸也得到細(xì)化。 研究表明,SC與Al在晶界和亞晶界生成許多細(xì)小Al3Sc粒子,成為非均質(zhì)晶核,細(xì)化了顯微組織,而且A13SC粒子可以強烈釘扎和阻礙位錯和亞晶界的運動,并在退火過程中再結(jié)晶的發(fā)生,了合金的亞結(jié)構(gòu),使合金的力學(xué)性能保持.稀土元素往往是沿枝晶和晶界分布,膜。 研究表明,在鋁鎂合金中加入0.13%的Se,并與成分較接近的LF6合金粗略比較,斷裂強度明顯。膜可以使晶間裂紋不易擴展,鋁合金晶界強度和抗蠕變能力。另外,稀土元素發(fā)生沉淀、聚集生成化合物的速度相比于鋁合金中常用合金元素S1慢得多,因此在鋁合金中加入適量稀土元素可以合金的熱強性。 隨著鋁合金中稀土元素含量增加,晶間稀土化合物數(shù)量增加,鋁合金高溫強度顯著增加,但是由于晶間脆性相的增多將會導(dǎo)致合金塑性下降,因此稀土的添加量應(yīng)控制在合適的范圍之內(nèi)。稀土元素在金屬材料中的合金化作用的大小取決于稀土元素在金屬中的溶解度、稀土化合物的性質(zhì)、形狀、分布,稀土在金屬中分布和擴散速度,以及稀土對其它合金元素的分布及擴散速度的影響等。
一般氧化得到的膜層,氧化得到的膜層顯,鉻酸氧化膜則為灰白色等。電壓、電流行為不同,則能改變金屬氧化行為,極大地改變膜層質(zhì)地和外觀,工藝參數(shù)也能因此而改變。在陽極氧化機理研究中,常規(guī)陽極氧化成膜模型,較常見的有三種模型:場致濟解模型,臨界電流密度模型及體積理論。 電化學(xué)沉積陶瓷膜過程一般可以分為四個階段,即沉積初始階段、膜層快速增厚階段、膜層增長階段、膜層沉積一濟解平衡階段。認(rèn)為是在化學(xué)、電化學(xué)及界面焦耳熱的聯(lián)合作用下,鋁/電解質(zhì)濟液界面形成陰離子凝聚物顆粒在陽極表面沉積、濃縮、高溫脫水和快速冷卻,形成具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的非晶態(tài)類陶瓷膜。 總之,鋁及其合金在由成膜土鹽、成膜促進劑、成膜添加劑組成的復(fù)合電解液中形成的氧化膜層在成膜過程、膜層結(jié)構(gòu)等方面都與普通陽極氧化存在著差異,同樣與電化學(xué)沉積陶瓷股也存在不同。因此,很有必要對鋁及其合金氧化著色成膜過程進行分析和探討。 合金鋁卷廠家選用了灰色氧化著色體系進行研究,綜合常規(guī)陽極氧化和電化學(xué)沉積陶瓷膜研究成果,通過分析陽極氧化特性曲線來解析成膜過程,并進一步通過分析鋁金屬在硼酸、促進劑、添加劑等三個不同體系中伏安特性曲線以及形成膜層的顯微結(jié)構(gòu),對復(fù)合電解液各組分在成膜過程的作用及成膜機理作初步探討。
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