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電化學沉積陶瓷膜是近年來發(fā)展起來的,一種有效鋁卷鋁板基材料抗高溫氧化、耐磨耐腐蝕性能的新型表面處理。電化學沉積陶瓷膜較之于微弧氧化,具有儀器設(shè)備投資少、生產(chǎn)工藝簡單、一次成膜面積大、加工成本低等特點,并且具有很好的裝飾性能,引起了表面處理界的廣泛注意。 研究小組經(jīng)過近10年的研究發(fā)現(xiàn):將鋁及其合金材料置于一定混合電解液中,采用較高的特殊波形氧化電壓進行陽極化處理,可在鋁及其合金表面一層高硬度、耐磨、耐腐蝕性好,并且具有優(yōu)異裝飾性能的類陶瓷膜層。該膜層在組成、結(jié)構(gòu)與常規(guī)氧化膜和微弧氧化膜均存在較大差異。 電化學沉積陶瓷膜氧化電壓較高,高于普通陽極氧化,但遠低于微弧氧化,且陽極化過程中不產(chǎn)生電火花。氧化過程中需要一個臨界電流密度,若電流密度小于臨界峰值電流密度,很難形成完整的類陶瓷膜層。峰值電流密度越大,成膜速度越快,類陶瓷膜層一旦在鋁表面完成,電流快速下降,終在1-2A/dm2。 電解質(zhì)為一種復合組分,一般由金屬含氧酸鹽、有機梭酸或無機酸、成膜促進劑等組成。各種組分在成膜過程中都起到一定作用,只有各組分的復配合聯(lián)合作用才能形成優(yōu)異膜層。電解溫度對成膜影響不大,電解液溫度從室溫到60℃之間都可以優(yōu)異膜層.本嚴格遵循相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定,絡(luò),如有請告知。
在反復的過程中,晶粒細化的一般過程為:首先,晶粒被粉碎成一系列具有小角度界面的亞晶,亞晶沿著一定方向拉長形成帶狀組織,亞晶帶寬度一般為幾微米或亞微米;然后,亞晶被繼續(xù)破壞,開始出現(xiàn)部分具有大角度界面的等軸晶組織;后,亞晶帶消失,顯微組織主要為具有大角度晶界的等軸晶組織。 鋁卷廠家談等通道轉(zhuǎn)角對對顯微組織的作用等通道轉(zhuǎn)角對于純金屬、合金、金屬間化合物等具有顯著的晶粒細化效果,可以0.2一0.3um尺寸的超細等軸晶組織。研究各工藝路線對晶粒細化的作用應綜合考慮剪切面、晶體結(jié)構(gòu)和變形織構(gòu)間相互作用,因為相鄰道次間剪切面的夾角今隨著工藝路線的不同而變化。 以純鋁為例,路徑Bc比A、C路徑更容易等到等軸晶粒,而路徑A比Bc和A路徑更容易的到大角度晶界,而細化晶粒的效果是路徑Bc哪。對于密排六方結(jié)構(gòu)的鎂和鎂合金,由于其主滑移發(fā)生在(000晶面,而在1120晶向是鎂的易滑移方向,所以對于鎂合金,為快的晶粒細化效果,應采用路徑Bc。 例如,透射電鏡可觀察到等通道轉(zhuǎn)角Al一Cu一0.SZr等軸晶組織的擴展厚度消失形貌,而該形貌在退火后消失;這種擴展與晶界處存在大量的彈性應變和晶體點陣的扭轉(zhuǎn)有關(guān),且測定了ECAP純Cu的晶界附近的彈性應變,結(jié)果表明這。
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陽極氧化通常是在含有2%-10%的電解液,通以直流電或交流電進行合金鋁卷陽極化處理。由于對氧化膜的溶解作用比較小,所以,的膜層一般較厚,可達6um。氧化的反應機理基本和體系相同,但膜層性能有所差別。 氧化膜呈淡,具有良好的耐光性,硬度、耐磨性和耐蝕性都優(yōu)于膜。但該法成本較高、電耗大,應用受到了一定限制。目前主要用于電氣絕緣、食用鋁質(zhì)器具、日用品、建筑及造船等部門。陽極氧化受電流波形的影響比大,所以,工藝規(guī)范類型也多,幾種典型的工藝規(guī)范如表所示。 目前研究如下:任雅勛在溶液中添加了添加劑,了氧化溫度上限(28℃),降低了氧化電壓(40-60V),且得到的膜層性能也較優(yōu)異.MozalevA研究了鋁在加有NH4F的溶液中的電位一時間曲線,發(fā)現(xiàn)含氟添加物能降低氧化槽壓,但不能氧化效率。 采用二次陽極氧化工藝(re-anong),即在氧化前在溶液中氧化若干分鐘,可以避免零件發(fā)生燒蝕現(xiàn)象,同時還能夠溶液的耐氯離子能力,若在溶液中添加1-5mL/L甲酸,則可以氧化膜中的小白點現(xiàn)象。
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