一、铝合金镁合金微弧氧化陶瓷层的形成机理及性能(论文文献综述)
巩锐,侯步逸,陈彤,王延龙,李兰芸,李宏伟,张新[1](2021)在《镁合金微弧氧化表面处理技术研究进展及展望》文中指出镁合金具有的独特性能已在汽车、航空、航天、电子、兵工等领域广泛应用,但其极易腐蚀的缺点给设备的安全、稳定运行带来潜在的危险,甚至造成重大经济损失。本文从微弧氧化技术的研究现状着手,重点讨论了电解液体系、电参数、氧化时间、添加剂等对镁合金陶瓷膜性能的影响,进而分析了微弧氧化陶瓷膜的组成、结构特征和形成过程,并提出了镁合金微弧氧化的发展方向。
都怡佩[2](2021)在《AZ31B镁合金微弧氧化—涂装复合层制备工艺及其性能研究》文中认为镁合金具有密度低、比强度高、比刚度良好等优良性能,且储藏量丰富,具有很广阔的应用前景,但是由于镁合金的化学反应活性极高,极易腐蚀,限制了镁合金的应用。镁合金微弧氧化处理技术可大大提高镁合金耐蚀性,但由于微弧氧化膜层表面疏松多孔,对微弧氧化膜层再进行一次封孔处理,将能进一步提升镁合金的耐蚀性能,具有深远的现实意义。本文通过对镁合金进行微弧氧化-电泳复合处理及微弧氧化-UV固化复合处理两种处理工艺,分别制备出不同特性的复合膜层,采用控制变量实验研究电泳工艺参数和UV固化工艺参数对复合膜层性能的影响,考察了两种工艺制备的复合膜层膜基结合性能及耐蚀性,并通过性能检测得到最优工艺参数。研究结果表明:(1)镁合金微弧氧化-电泳复合膜层制备过程中对环境污染较小,操作较简单,微弧氧化层的多孔为电泳提供了良好的基础条件,经过复合处理后的镁合金,其耐中性盐雾试验可达200h以上,耐酸性实验可达20h以上,耐蚀性十分卓越,对船体、航天器等设备的表面处理有很大的应用意义。(2)镁合金微弧氧化-UV固化复合膜层制备过程环保无污染,固化速率快,成本低,漆液可以调配颜色,能够提升膜层的装饰性,固化时浸涂方式较喷涂方式成膜更加均匀,在镁合金表面无法直接固化成膜,需要经过微弧氧化后再固化,实际应用只需固化一层,耐蚀性在中性盐雾试验中可超200h,对3C设备的表面处理有很大的应用意义。(3)氧化层厚度对复合膜层的厚度、表面粗糙度、结合力、耐蚀性有一定影响。对镁合金微弧氧化-电泳复合膜层而言,氧化层越厚,复合膜层越厚,表面粗糙度越低,当氧化层厚度为25 μm时,结合力和耐蚀性最好;对镁合金微弧氧化-UV固化复合膜层而言,氧化层越厚,复合膜层越薄,表面粗糙度越大,氧化层厚度为15 μm时,结合力和耐蚀性最好。(4)电泳/固化时间对复合膜层的厚度、表面粗糙度、结合力、耐蚀性有一定影响。对镁合金微弧氧化-电泳复合膜层而言,电泳时间越长,复合膜层越厚,当固化时间为120s时,表面粗糙度最低,结合力和耐蚀性最好;对镁合金微弧氧化-UV固化复合膜层而言,固化时间越长,复合膜层厚度总体变化不大,表面粗糙度在固化时间为40s时最低,固化时间为60s时,结合力最好,固化时间为20s和60s时,耐蚀性最好。
辛童[3](2021)在《基于第一性原理研究镁合金微弧氧化黑色陶瓷层着色元素的选择》文中研究表明本文基于黑色陶瓷层显色原理,利用第一性原理研究了 Fe、Co、Ni和Cu替位掺杂MgO后的禁带宽度及态密度分布。通过Fe掺杂微弧氧化黑色陶瓷层验证和探讨了镁合金微弧氧化黑色陶瓷层掺杂元素的选择依据。研究结果如下:经第一性原理计算,Fe、Co、Ni及Cu元素掺杂均可降低MgO的禁带宽度,且带宽随掺杂浓度增大而减小,理论上符合黑色陶瓷层掺杂的要求,其中降低作用由大到小依次为Fe>Co>Ni>Cu。掺杂时,除Fe掺杂价带顶不变外,Co、Ni和Cu均使MgO价带顶向高能移动,而所有掺杂MgO导带底向低能移动;由态密度分布得出,这四种元素掺杂引入了 3d和4s能级,3d态和4s态分别影响MgO价带和导带能级的组成和分布。Fe掺杂黑色陶瓷层制备时,Fe盐浓度增大,陶瓷层颜色越深,但浓度过大,陶瓷层易烧蚀。当Fe/Mg为3.5 at.%时,陶瓷层总色值为24.71,优于Cu掺杂陶瓷层,与计算结果吻合;该陶瓷层在可见光区域吸收率高达96%;结合XRD及XPS可知,Fe掺杂MgO陶瓷层形成了 Mg1-xFexO,相同厚度Fe和Cu掺杂黑色陶瓷层与MgO白色陶瓷层的腐蚀电位相近,腐蚀电流密度和电化学阻抗值均为10-9 A·cm2和105Ω·cm2,说明掺杂元素未改变MgO陶瓷层的物相;Fe掺杂黑色陶瓷层价带顶由0.61 eV移动至0.94 eV,导带底由5.58 eV移动至2.64 eV,禁带宽度由4.97 eV缩小至1.70 eV,使得陶瓷层光吸收临界波长由249.5 nm扩展至729.4 nm,证明掺杂元素降低MgO陶瓷层禁带宽度至可见光的波长范围内,即为MgO黑色陶瓷层着色元素选择的理论依据。掺杂元素实际的掺杂效果取决于微弧氧化工艺中的条件和参数。
周望月[4](2021)在《镁合金微弧氧化膜层着色机制及其耐蚀性能研究》文中进行了进一步梳理镁合金微弧氧化着色技术既可解决镁合金在“3C产品”(计算机类、通讯类和消费类电子产品)应用中防护性的问题,又可满足消费者对外观颜色的需求,目前关于微弧氧化着色技术研究偏重于电参数和电解液工艺调整上,对着色机理研究较少。本文采用单因素变量法,改变着色盐的种类、电解液浓度和电流密度,分析其对微弧氧化着色膜层颜色的影响,利用极化曲线和盐雾试验研究不同条件下着色膜层的耐蚀性能,并借助循环伏安曲线研究着色盐种类以及不同浓度电解液对镁合金电极界面吸附特性和氧化还原反应难易程度的影响机制,从电化学的角度分析不同条件下膜层着色的差异,从而获得性能更佳的着色膜层。研究结论如下:(1)不同浓度着色盐条件下,NH4VO3着色膜层的黑度和耐蚀性能均高于NaVO3着色膜层。电解液中引入NH4+,在微弧氧化过程中电解液温度升高分解生成的NH3可作为还原剂,促进高价钒氧化物向低价钒氧化物生成,提高了着色膜的黑度。NH4VO3浓度为15g/L时膜层黑度最高,耐蚀性最好。(2)磷酸钠浓度为15g/L时,膜层Lab值最小,为27.27,黑度最高且耐蚀性最好:乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)浓度变化对膜层黑度影响很小,但一定浓度范围内提高了膜层颜色均匀性,EDTA-2Na浓度为9 g/L时膜层耐蚀性能最好。(3)电流密度为2.4 A/dm2时,膜层黑度最高,电流密度为3.5 A/dm2时膜层耐蚀性最好。(4)循环伏安曲线表明NH4+的加入增大了电极界面吸附电荷量,促进了氧化还原应的发生。NH4VO3浓度为 15 g/L,磷酸钠浓度为15 g/L,EDTA-2Na为12g/L时,为电极电化学反应的最有利条件。
邵建雄[5](2021)在《微弧氧化等离子体放电对镁合金疲劳性能的影响》文中研究指明微弧氧化过程中等离子体放电对金属基体应力的影响是降低金属基体疲劳性能的本质原因,但等离子体放电的累积能量和最大弧光微区能量是由电源负载特性控制的。基于此,本文研究了不同电源负载特性下陶瓷层生长时弧光放电的累积热效应及最大弧光微区能量,采用升降法研究对应试样的疲劳性能,结合微弧氧化处理后镁基体平均残余拉应力值的改变及分布状态,探讨了不同电源负载特性下等离子体放电对镁合金微弧氧化试样疲劳性能的作用机制,为改善微弧氧化对金属基体疲劳性能的工艺选择提出依据和实现途径。研究结果表明:不同电源负载特性下制备20μm陶瓷层时,两组试样上等离子体放电能量、金属基体残余拉应力增量和膜基界面处粗糙程度、对应试样的疲劳性能都有明显差异。其中基体为轧制态镁合金的是第一组试样,等离子体放电累积能量和最大微区能量相差21.5%和91.4%,金属基体上残余拉应力的增量和应力分散度分别相差14.4%和52.2%,对应的试样疲劳极限相差9.9%;基体为喷丸处理镁合金的是第二组试样,等离子体放电累积能量和最大微区能量相差44.3%和14.1%,金属基体上残余拉应力的增量和应力分散度分别相差38.3%和44.2%,对应的试样疲劳极限相差8.5%。电源负载特性影响等离子体放电能量,其中累积能量和最大微区弧光能量分别影响镁基体上残余拉应力的增量和膜基界面粗糙程度。微弧氧化过程中等离子体放电累积能量越大,金属基体上残余拉应力的增量越大,疲劳极限越低。微区放电能量越大,膜基界面的粗糙程度及应力分散度越大,疲劳极限越低;负载特性相同时,金属基体表面的粗糙度会放大等离子体放电带来的膜基界面起伏程度,试样的疲劳极限也不同。当金属基体粗糙度从1.5μm增加至10μm,试样的疲劳极限从81.699MPa降低至72.033MPa,相差11.83%。
王凯[6](2021)在《LA103Z镁锂合金LDH/MAO复合膜层的制备及性能研究》文中提出LA103Z镁锂合金作为未来“绿色环保”革命性材料,已成功应用于高轨卫星的支架和部分机箱壳体等部位。但是,LA103Z镁锂合金内部约有10%的锂含量,导致其有较高的电化学活性和很负的电极电位,严重限制了镁锂合金的应用范围。本文首先在镁锂合金基体表面制备出微弧氧化膜层(Micro-arc oxidation,MAO),然后通过原位水热法在MAO膜层表面制备了层状双金属氢氧化物膜层(Layered double hydroxide,LDH)来密封MAO膜层表面微孔和微裂纹。系统研究了水热温度和水热时间对Mg-Al和Mg-Al-Co LDH/MAO复合膜层的形貌、成分以及在3.5wt%NaCl溶液中的析氢和浸泡腐蚀行为的影响。同时,采用往复式磨损试验机测试了复合膜层的摩擦磨损性能。此外,探讨了镁锂合金LDH/MAO复合膜层的耐腐蚀机理。采用微弧氧化技术在LA103Z镁锂合金表面制备MAO陶瓷层。结果表明,MAO陶瓷层主要由MgO和Mg2SiO4相组成。不同氧化电压所制备的MAO陶瓷层浸泡192h后的析氢量为V450V<V500V<V550V<V基体。此外,氧化电压为500V的MAO陶瓷层浸泡96h后具有最小的失重率。说明MAO陶瓷层可以为基体提供耐蚀性保护且500V所制备的MAO陶瓷层保护能力更优。为了进一步提高其耐蚀性,采用水热法在MAO膜层表面制备Mg-Al LDH薄膜对其进行封孔处理。结果显示:随着水热时间和水热温度的延长,LDH纳米片间距逐渐减小,膜层致密,并成功密封MAO膜层表面微孔及微裂纹。LDH/MAO复合膜层的耐蚀性能远优于LA103Z镁锂合金,其中在水热温度参数为90℃,水热时间参数范围为18h-24h时,LDH/MAO复合膜层的析氢量与失重速率最低。表明LDH膜层能有效密封MAO膜层的微孔,具备比单独的MAO膜层更长久的耐蚀性。为了探究不同水热溶液的封孔效果,在保持MAO工艺参数不变的情况下,改变LDH水热溶液参数,在MAO膜层表面制备了 Mg-Al-Co LDH。结果显示:在水热反应过程中,MAO膜层中部分MgO溶解产生的Mg2+与OH-结合形成Mg(OH)2沉积在MAO膜层的微孔和微裂纹上。水热24h所制备的LDH纳米片结构均匀且致密,密封效果最佳。浸泡实验表明,水热温度参数为90℃,水热时间参数为24h时,LDH/MAO复合膜层的析氢量与失重速率最低。LDH/MAO复合膜层的耐蚀性要优于单独的MAO膜层及LA103Z镁锂合金基体。LDH/MAO复合膜层的磨损形貌表明,复合膜层表面较为光洁,磨屑较少,膜层表面仅出现轻微磨损,膜层表面均有着深浅不一的犁沟状划痕。经LDH/MAO复合膜层封孔处理的试样摩擦系数均小于单独的MAO膜层和LA103Z基体,耐摩擦磨损性能显着提高。LDH/MAO复合膜层长期耐蚀机理可以大致归纳为:LDH膜层的屏障作用,离子交换性,自修复性以及LDH/MAO复合膜层的协同保护作用。
王小龙[7](2021)在《微弧氧化中放电和冷却时间对膜层生长及性能影响的研究》文中研究指明微弧氧化是一种镁合金表面改性的高新技术,在传统阳极氧化技术基础上改进而来。因其工艺简单,绿色环保,工序少,并且微弧氧化膜层不光耐磨性好,而且与基体结合紧密,硬度高。所以是当前热门的表面改性工艺之一。在微弧氧化处理过程中,当加载电压到起弧电压之上,表面出现电弧;当电压下降到起弧电压之下,电弧消失。为了研究起弧时间和熄弧时间对微弧氧化膜层的生长和性能的影响,根据带放电回路模式中脉冲高电平保持时间(放电时间)等于起弧时间,脉冲低电平保持时间(冷却时间)等于熄弧时间的特点。本文创新性地将放电时间和冷却时间视为两个独立的电参数,改变放电时间或冷却时间的同时固定另一个保持不变,以镁合金为试样设计不同放电时间和冷却时间的实验,并根据放电时间和冷却时间反算出对应的频率和占空比。同时为了实验的可比性,设置每个实验方案总的放电时间都相等100 s,并根据这一条件反算出每个实验方案对应的微弧氧化加工时间。膜层制备好以后检测膜层的厚度和耐蚀性,并观察膜层的表面和截面SEM。再根据表面SEM照片统计膜层表面的孔隙率和微孔,最后计算并比较每个实验方案的成膜效率。归纳分析放电时间和冷却时间分别对微弧氧化膜层生长及性能的影响规律。结果表明:在总的放电时间相等的条件下,当固定放电时间不变,随着冷却时间的增大,膜层的厚度先增大后不变,膜层的耐蚀性越好,所以综合考虑膜层的厚度和耐蚀性,应该适当增加冷却时间;当固定冷却时间不变,随着放电时间增大,膜层的厚度减小,膜层的耐蚀性变差,所以综合考虑应该减小放电时间;当放电时间和冷却时间相等且同步增大时,膜层的厚度逐渐变薄,膜层的耐蚀性变好,综合考虑放电和冷却时间应该取较小的值。
窦媚[8](2020)在《纳米注塑(PPS)镁合金微弧氧化膜层的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理镁合金的低密度、高比强度和比刚度、良好的电磁屏蔽性能以及导热性能等众多优点,能够充分满足“3C”产品轻薄化、微型化以及电磁屏蔽和散热功能的要求,成为便携型“3C”产品的首选外壳材料。随着无线网络大众化时代的到来,镁合金材料优异的电磁屏蔽性能在提高无线信号质量的同时会屏蔽掉外来信号,所以在电子壳体设计加工时需留出局部无需电磁屏蔽区域进行纳米注塑PPS(Polyphenylene Sulfide—聚苯硫醚)以保证满足其无线操作的要求。但是镁合金耐腐蚀性能差,微弧氧化能够有效改善镁合金的耐蚀性能,但是采用传统的镁合金微弧氧化工艺处理纳米注塑PPS的镁合金,在镁合金和塑胶的结合处易出现烧蚀现象。本文通过正交试验研究了电解液成分组成、浓度以及电参数对纳米注塑PPS的镁合金微弧氧化成膜过程的影响,利用SEM分析所得膜层的表面形貌,采用盐雾试验箱等仪器确定氧化膜的耐蚀性能,综合考察微弧氧化陶瓷膜的性能,确定了电解液的组分、浓度以及电参数。研究结果表明:(1)通过单变量实验中各电解质组元对纳米注塑(PPS)镁合金微弧氧化膜层的影响规律以及工艺的方便性和可行性,优选出电解液的最佳组分范围:硼酸钠15~25 g/L,磷酸二氢胺6~12 g/L,氟化钾2~6 g/L,氢氧化钠8~12 g/L,并通过正交试验获得电解质的最佳配方:硼酸钠浓度20 g/L、磷酸二氢胺浓度9 g/L、氟化钾浓度4 g/L、氢氧化钠浓度8 g/L。(2)在优化后的电解液配方基础上,通过单变量实验中各电参数对纳米注塑(PPS)镁合金微弧氧化膜层的影响规律优化得到最佳电参数组成:电流密度1.5 A/dm2、频率800 Hz、占空比8%、氧化时间8 min。(3)恒电流控制条件下,纳米注塑(PPS)镁合金在优选电解液组成中的微弧氧化分为三个阶段:阳极氧化阶段、微弧氧化阶段和局部弧光放电阶段。(4)在最佳工艺条件下得到的陶瓷膜层厚度可达20.43μm,其显微形貌为典型的多孔结构,微裂纹宽度较窄且大部分区域被熔融物所覆盖,整体比较平整均匀,粗糙度较小,膜层主要由O、Mg、P这三种元素组成。(5)优化配方下微弧氧化膜在不同实验条件下的腐蚀试验表明:优化工艺下得到的微弧氧化试样和基体进行盐雾试验264 h后的结果分别为6级、1级;微弧氧化膜层的阻抗值远远高于镁合金基体材料;动电位极化曲线测试结果与上述结果一致,膜层耐蚀性能显着提高。
李新义[9](2020)在《微弧氧化/颗粒复合膜层生长机理与关键制备技术研究》文中进行了进一步梳理本文针对微弧氧化过程中局部放电机制不清、温度分布存在争议、第二相粒子作用规律复杂等与微弧氧化膜层性能密切相关的研究难点,设计搭建了原位连续观测系统,通过膜层的组织结构分析与耐蚀、耐磨性能评价,系统研究了铝合金在Na2SiO3-Na5P3O10-CH3COONa电解液体系中的微弧氧化行为与机理。采用添加第二相颗粒的方法制备了微弧氧化/强化颗粒复合膜,利用组织结构观察和膜层分析等手段研究了微弧氧化/强化颗粒复合膜的成膜机理,对比分析了微弧氧化/(ZrO2和h-BN)复合膜的耐磨和耐蚀行为。结合理论分析,探讨了微弧氧化过程中放电特征、微弧氧化复合膜层生长规律与机制,明确了高性能复合膜层制备的关键技术参数,主要研究结果如下:(1)原位连续观测了微弧氧化过程中局部微弧放电行为,放电产生的高温使基体金属及其氧化物熔融甚至气化,熔池中心为放电通道,随微弧氧化过程进行,电解液中水蒸气沿熔池通道逸出,熔融物体积增加。当熔融范围达到膜层厚度时,氧化膜发生击穿,在电解液冷却作用下熔融物迅速凝固,由于电荷导通火花放电停止,熔池停止增大,其尺寸和与膜层厚度一致。受生长机制影响微弧氧化膜非层状结构,无疏松层与致密层界面,不断生成的新熔池覆盖旧熔池使得膜层不断增厚。(2)在电解液中添加第二相颗粒后,部分第二相颗粒在反应过程中被微弧形成的熔池“捕获”后,进入微弧氧化膜表面熔池中,使得微弧氧化膜表面熔池数量明显减少。部分第二相颗粒以吸附、啮合的形式团聚在微弧氧化膜表面,形成微凸体。另有部分第二相颗粒在微弧氧化过程中高温放电融合进入微弧氧化膜内部。(3)微弧氧化复合膜表面的第二相颗粒是通过电泳、吸附、扩散作用在复合膜层表面形成富集,而微弧氧化膜熔池底部的第二相颗粒则由于在击穿放电发生时,熔池底部的熔融物沿放电通道向外喷出后,在通道内部形成负压,导致溶液中的第二相颗粒随溶液进入熔池通道内部并在底部沉积,形成微弧氧化复合膜。(4)加入不同第二相颗粒后,铝合金微弧氧化/h-BN复合膜的摩擦系数可降至约0.1,其耐磨性优于铝合金微弧氧化/ZrO2复合膜。这是由于h-BN颗粒具有类石墨的层状结构,在摩擦过程中层状h-BN间的分子作用力可以替代摩擦副之间的部分作用力。根据电化学测试,微弧氧化/ZrO2复合膜的自腐蚀电流密度为6.633×l0-7A·cm-2,比单一微弧氧化膜这一数值下降了 92.4%。添加ZrO2制备的微弧氧化复合膜耐蚀性能优于微弧氧化/h-BN复合膜。(5)作为工艺对比的Ti-6Al-4V钛合金基体,其微弧氧化复合膜中第二相颗粒在熔池温度场作用下发生相变,高温相在熔池快速冷却的冻结效应中保留呈多相并存状态。低温相是在熔池温度场作用时间较长区域由高温相的二次相变产生。微弧氧化熔池活跃时期的最低温度高于2123K,最高温度不低于3683K。熔池持续活跃时间在微弧氧化初期较短(毫秒级),随膜层厚度增加而增大(秒级),熔池温度场梯度很大,约为70K/μm。(6)微弧氧化第二相颗粒复合过程包括两步,一是第二相颗粒达到阳极表面,包含紊动扩散、压差驱动和带电迁移三种机制;二是第二相颗粒复合进入膜层,包含冲压回拢、啮合融覆、高位冲击和区域重组4种模型。微米亚微米级第二相颗粒对复合膜的强化机理是元素掺杂。第二相颗粒进入复合膜的方式是熔池冷却过程中粘附在表面,在下一轮的熔池活跃期被熔池熔融物裹夹进入膜层。
吕显成[10](2019)在《铝合金表面微弧氧化自润滑复合膜的制备及摩擦学性能研究》文中认为近年来,汽车轻量化已成为国内外汽车行业发展势不可挡的趋势。铝合金因具有质轻、比强度高和良好的加工性能等优点,越来越倍受汽车零部件加工行业的青睐。然而,铝合金在无润滑的工况下通常表现出较差的摩擦学性能,这又限制了其在实际中的应用。基于此,本文利用微弧氧化技术在7075铝合金表面原位制备了硬质MAO陶瓷层,进而采用浸渍-烧结处理工艺在多孔的陶瓷层表面分别制备了具有自润滑性能的PTFE和UHMWPE复合膜层,解决了传统微弧氧化陶瓷层存在的表面摩擦系数较高的关键问题。研究结果表明:(1)电解液体系影响铝合金表面微弧氧化陶瓷层的表面形貌、厚度、硬度、抗磨及耐蚀性能。在硅酸盐电解液中制备的陶瓷层表面孔隙率最低且具有最大的厚度,表现出了最佳的抗蚀性能。但其表面粗糙度较高且硬度较低,因此抗磨性能较差。相反,在磷酸盐电解液中制备的陶瓷层具有最大的孔径及孔隙率,并且其厚度较薄,因此耐蚀性能较差。但其表面粗糙度最低且硬度最高,与铝合金相比,其平均磨损率降低了90%,因而表现出最佳的抗磨性能,但其在整个摩擦实验过程中摩擦系数较高,平均摩擦系数约为0.5。(2)采用浸渍-烧结处理工艺在微弧氧化陶瓷层表面涂覆PTFE涂层后,陶瓷层表面大量的微孔及微裂纹均被PTFE材料填充且在其表面形成了厚度约为13μm的自润滑薄膜,这有效降低了陶瓷层的表面粗糙度,另外,陶瓷层表面凹凸不平的多孔结构有利于PTFE的存储及粘附。MAO陶瓷膜层的静态水接触角仅为41°,具有明显的亲水特性,而自润滑复合膜层的静态水接触角高达130°,表现出了优异的疏水性能。与MAO陶瓷层相比,复合膜层的腐蚀电位正向移动了90 m V,腐蚀电流密度下降了3个数量级,且在长达15天的海水浸泡实验下仅仅出现了微弱的点蚀。此外,陶瓷层在干滑动条件下的摩擦系数约为0.6,平均磨损率为2.65×10-4mm3·N-1·m-1。然而,自润滑复合膜层的摩擦系数仅为0.12,并且在整个摩擦实验过程中保持稳定,平均磨损率比陶瓷层降低了30%,这有效改善了陶瓷层的摩擦学性能。(3)陶瓷层表面不同厚度的自润滑UHMWPE薄膜具有不同表面形貌及其性能,厚度最大的UHMWPE薄膜(12μm)可以有效地改善陶瓷层粗糙多孔的表面缺陷,其静态水接触角可达118°,并且腐蚀电位比陶瓷层增加了160 m V,腐蚀电流密度下降了3个数量级。此外,厚度较小的自润滑UHMWPE薄膜承载能力较低,而厚度最大的UHMWPE薄膜在高载荷长摩实验条件下摩擦系数(0.09)较小且保持稳定,平均磨损率比陶瓷层降低了75%,表现出优异的减摩抗磨性能。
二、铝合金镁合金微弧氧化陶瓷层的形成机理及性能(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铝合金镁合金微弧氧化陶瓷层的形成机理及性能(论文提纲范文)
(1)镁合金微弧氧化表面处理技术研究进展及展望(论文提纲范文)
微弧氧化的研究现状 |
工艺参数对镁合金微弧氧化的影响 |
电解液体系 |
电参数 |
氧化时间 |
添加剂 |
稀土对镁合金微弧氧化的影响 |
微弧氧化膜的组成 |
结束语 |
(2)AZ31B镁合金微弧氧化—涂装复合层制备工艺及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 镁及镁合金 |
1.1.1 镁合金的特点 |
1.1.2 镁合金的应用及主要问题 |
1.2 镁合金常见的表面处理工艺 |
1.2.1 化学转化膜处理 |
1.2.2 阳极氧化 |
1.2.3 电镀及化学镀 |
1.2.4 激光表面改性 |
1.3 镁合金微弧氧化工艺 |
1.3.1 微弧氧化成膜机理 |
1.3.2 影响微弧氧化的主要因素 |
1.3.3 微弧氧化技术的工艺特点 |
1.4 镁合金微弧氧化后处理工艺 |
1.4.1 化学镀 |
1.4.2 溶胶凝胶封孔 |
1.4.3 有机物封孔 |
1.4.4 电泳涂装封孔 |
1.4.5 UV固化处理 |
1.5 本课题的研究目的和意义 |
1.6 本课题的研究内容 |
2 实验设备及方法 |
2.1 实验材料及化学药品 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 化学药品 |
2.2 实验设备 |
2.2.1 微弧氧化设备 |
2.2.2 电泳涂装设备 |
2.2.3 UV固化处理设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 微弧氧化陶瓷膜的制备 |
2.3.2 微弧氧化复合膜层的制备 |
2.4 微弧氧化复合膜层的表征方法 |
2.4.1 膜厚测试 |
2.4.2 粗糙度测试 |
2.4.3 结合力测试 |
2.4.4 耐蚀性测试 |
2.5 技术路线 |
3 镁合金微弧氧化-电泳复合膜层的制备工艺及性能研究 |
3.1 微弧氧化-电泳复合膜层的制备工艺研究 |
3.1.1 微弧氧化-电泳复合处理工艺中电泳漆的选择 |
3.1.2 微弧氧化-电泳复合处理工艺中微弧氧化的必要性 |
3.1.3 微弧氧化-电泳复合膜层的耐蚀性分析 |
3.1.4 微弧氧化-电泳复合膜层的微观形貌分析 |
3.2 氧化层厚度对微弧氧化-电泳复合膜层性能的影响 |
3.2.1 氧化层厚度对微弧氧化-电泳复合膜层厚度的影响 |
3.2.2 氧化层厚度对微弧氧化-电泳复合膜层粗糙度的影响 |
3.2.3 氧化层厚度对微弧氧化-电泳复合膜层结合力的影响 |
3.2.4 氧化层厚度对微弧氧化-电泳复合膜层耐蚀性的影响 |
3.3 电泳时间对微弧氧化-电泳复合膜层性能的影响 |
3.3.1 电泳时间对微弧氧化-电泳复合膜层厚度的影响 |
3.3.2 电泳时间对微弧氧化-电泳复合膜层粗糙度的影响 |
3.3.3 电泳时间对微弧氧化-电泳复合膜层结合力的影响 |
3.3.4 电泳时间对微弧氧化-电泳复合膜层耐蚀性的影响 |
3.4 本章小结 |
4 镁合金微弧氧化-UV固化复合膜层的制备工艺及性能研究 |
4.1 镁合金微弧氧化-UV固化复合膜层的制备工艺研究 |
4.1.1 微弧氧化-UV固化复合处理工艺中涂装方式的选择 |
4.1.2 微弧氧化-UV固化复合处理工艺中固化时间的确定 |
4.1.3 微弧氧化-UV固化复合处理工艺中固化层数的选择 |
4.1.4 微弧氧化-UV固化复合处理工艺中微弧氧化的必要性 |
4.1.5 镁合金微弧氧化-UV固化复合膜层的耐蚀性分析 |
4.1.6 镁合金微弧氧化-UV固化复合膜层的微观形貌分析 |
4.2 氧化层厚度对微弧氧化-UV固化复合膜层性能的影响 |
4.2.1 氧化层厚度对微弧氧化-UV固化复合膜层厚度的影响 |
4.2.2 氧化层厚度对微弧氧化-UV固化复合膜层粗糙度的影响 |
4.2.3 氧化层厚度对微弧氧化-UV固化复合膜层结合力的影响 |
4.2.4 氧化层厚度对微弧氧化-UV固化复合膜层耐蚀性的影响 |
4.3 UV固化时间对微弧氧化-UV固化复合膜层性能的影响 |
4.3.1 UV固化时间对微弧氧化-UV固化复合膜层厚度的影响 |
4.3.2 UV固化时间对微弧氧化-UV固化复合膜层粗糙度的影响 |
4.3.3 UV固化时间对微弧氧化-UV固化复合膜层结合力的影响 |
4.3.4 UV固化时间对微弧氧化-UV固化复合膜层耐蚀性的影响 |
4.4 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(3)基于第一性原理研究镁合金微弧氧化黑色陶瓷层着色元素的选择(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 镁合金及其表面微弧氧化黑色陶瓷层的研究现状 |
1.2 无机物的显色概述 |
1.2.1 物质显色外因 |
1.2.2 物质显色内因 |
1.2.3 离子掺杂显色 |
1.3 第一性原理计算方法 |
1.3.1 密度泛函理论 |
1.3.2 第一性原理计算方法的研究现状 |
1.4 本课题的研究目的及内容 |
1.4.1 研究目的及意义 |
1.4.2 研究内容及技术路线 |
2 实验设备及方法 |
2.1 实验材料及试样制备 |
2.2 第一性原理计算方法及理论模型 |
2.3 微弧氧化陶瓷层表征方法 |
2.4.1 陶瓷层微结构的分析测试 |
2.4.2 陶瓷层颜色的表征 |
2.4.3 陶瓷层的电化学腐蚀试验 |
3 过渡族金属元素替位掺杂MgO的第一性原理研究 |
3.1 Fe替位掺杂MgO对其禁带宽度及态密度的影响 |
3.2 Co替位掺杂MgO对其禁带宽度及态密度的影响 |
3.3 Ni替位掺杂MgO对其禁带宽度及态密度的影响 |
3.4 Cu替位掺杂MgO对其禁带宽度及态密度的影响 |
3.5 小结 |
4 Fe掺杂微弧氧化黑色陶瓷层的制备及着色元素选择依据探讨 |
4.1 Fe盐浓度对微弧氧化陶瓷层色值的影响 |
4.2 正向电压对微弧氧化陶瓷层色值的影响 |
4.3 Fe掺杂对镁合金微弧氧化陶瓷层成分组成及电化学性能的影响 |
4.4 Fe掺杂对镁合金微弧氧化陶瓷层能带结构的影响 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(4)镁合金微弧氧化膜层着色机制及其耐蚀性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 镁合金特性 |
1.2 镁合金传统着色技术 |
1.3 微弧氧化着色技术 |
1.3.1 电解液对微弧氧化着色的影响 |
1.3.2 电参数对微弧氧化着色的影响 |
1.3.3 氧化时间 |
1.4 本课题研究意义和目的 |
1.5 本课题研究内容 |
2 实验设备及方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 微弧氧化着色膜的制备 |
2.3 微弧氧化膜的表征方法 |
2.3.1 膜层形貌检测 |
2.3.2 膜厚检测 |
2.3.3 膜层粗糙度检测 |
2.3.4 膜层物相检测 |
2.3.5 膜层黑色度检测 |
2.3.6 膜层耐蚀性检测 |
2.3.7 循环伏安曲线测试 |
2.4 技术路线 |
3 微弧氧化着色膜的制备及着色盐的影响 |
3.1 NaVO_3和NH_4VO_3着色盐对微弧氧化电压-时间曲线的影响 |
3.2 NaVO_3和NH_4VO_3着色盐对微弧氧化着色膜层厚度和粗糙度的影响 |
3.3 NaVO_3和NH_4VO_3着色盐对微弧氧化着色膜层表面形貌的影响 |
3.4 NaVO_3和NH_4VO_3着色盐对微弧氧化着色膜层组织成分和结构的影响 |
3.5 NaVO_3和NH_4VO_3着色盐对微弧氧化着色膜层黑度值的影响 |
3.6 NaVO_3和NH_4VO_3着色盐对微弧氧化着色膜层耐蚀性能的影响 |
3.7 循环伏安曲线研究NH_4~+对微弧氧化着色的影响 |
3.8 黑色膜层着色机制 |
3.9 本章小结 |
4 电解液组分对微弧氧化着色的影响 |
4.1 磷酸盐浓度对微弧氧化着色的影响 |
4.1.1 磷酸盐浓度对微弧氧化电压-时间曲线的影响 |
4.1.2 磷酸盐浓度对微弧氧化着色膜层厚度和粗糙度的影响 |
4.1.3 磷酸盐浓度对微弧氧化着色膜层表面形貌的影响 |
4.1.4 磷酸盐浓度对微弧氧化着色膜层元素成分的影响 |
4.1.5 磷酸盐浓度对微弧氧化着色膜层黑度值的影响 |
4.1.6 磷酸盐浓度对微弧氧化着色膜层耐蚀性的影响 |
4.1.7 循环伏安曲线研究磷酸盐浓度对微弧氧化着色的影响 |
4.2 添加剂浓度对微弧氧化着色的影响 |
4.2.1 添加剂浓度对微弧氧化电压-时间曲线的影响 |
4.2.2 添加剂浓度对微弧氧化着色膜层厚度和粗糙度的影响 |
4.2.3 添加剂浓度对微弧氧化着色膜层表面形貌的影响 |
4.2.4 添加剂浓度对微弧氧化着色膜层元素成分的影响 |
4.2.5 添加剂浓度对微弧氧化着色膜层黑度值的影响 |
4.2.6 添加剂浓度对微弧氧化着色膜层耐蚀性的影响 |
4.2.7 循环伏安曲线研究添加剂浓度对微弧氧化着色的影响 |
4.3 本章小结 |
5 电流密度对微弧氧化着色的影响 |
5.1 电流密度对微弧氧化电压-时间曲线的影响 |
5.2 电流密度对微弧氧化着色膜层厚度和粗糙度的影响 |
5.3 电流密度对微弧氧化着色膜层表面形貌的影响 |
5.4 电流密度对微弧氧化着色膜层黑度值的影响 |
5.5 电流密度对微弧氧化着色膜层耐蚀性的影响 |
5.6 本章小结 |
6 结论 |
致谢 |
参考文献 |
(5)微弧氧化等离子体放电对镁合金疲劳性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 金属疲劳概述 |
1.1.1 金属疲劳的概念 |
1.1.2 金属疲劳性能的评价方法 |
1.1.3 金属疲劳性能的影响因素 |
1.2 等离子体放电表面处理对金属疲劳性能的影响 |
1.3 微弧氧化过程中的等离子体放电研究现状 |
1.3.1 微弧氧化过程中的等离子体放电特性 |
1.3.2 等离子体放电对金属基体应力状态的影响 |
1.4 本课题的主要研究目的及意义 |
1.4.1 研究目的及意义 |
1.4.2 主要研究内容及技术路线 |
2 实验材料及研究方法 |
2.1 微弧氧化试样制备 |
2.1.1 基体材料选择 |
2.1.2 微弧氧化工艺及试样命名 |
2.1.3 微弧氧化试样形貌和性能测试 |
2.2 疲劳实验 |
2.3 镁基体残余应力测试 |
2.4 等离子体放电能量测试 |
3 不同电源负载特性下等离子体放电及试样疲劳性能研究 |
3.1 不同负载特性下等离子体放电能量计算 |
3.1.1 微弧氧化电源负载特性分析 |
3.1.2 等离子体放电累积能量计算 |
3.1.3 等离子体最大微区放电能量计算 |
3.2 负载特性对微弧氧化镁基体应力的影响 |
3.2.1 镁基体上残余拉应力增量 |
3.2.2 镁基体应力分布及膜基界面形貌 |
3.3 不同负载特性下制备的镁合金试样的疲劳实验 |
3.3.1 镁合金微弧氧化试样疲劳极限分析 |
3.3.2 镁合金微弧氧化试样疲劳断口形貌分析 |
4 微弧氧化等离子体放电对试样疲劳性能的作用机制 |
4.1 等离子体放电对镁基体应力状态的影响 |
4.2 镁基体应力改变对试样疲劳性能的影响 |
4.3 等离子体放电对试样疲劳性能的影响机制探讨 |
4.3.1 电源负载特性对微弧氧化试样疲劳性能的作用机制 |
4.3.2 镁基体表面粗糙度对等离子体放电的影响 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 微弧氧化陶瓷层厚度及表面粗糙度 |
附录2 疲劳实验数据 |
附录3 脉冲电流与电压波形图 |
附录4 微区放电寿命统计图 |
附录5 应力测试结果 |
攻读硕士学位期间研究成果 |
(6)LA103Z镁锂合金LDH/MAO复合膜层的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 镁锂合金研究现状 |
1.3 镁锂合金的腐蚀与防护 |
1.3.1 镁锂合金腐蚀及研究现状 |
1.3.2 镁锂合金防护及研究现状 |
1.4 微弧氧化陶瓷层封孔处理及研究现状 |
1.4.1 LDH材料的结构及性质 |
1.4.2 LDH材料的制备方法 |
1.4.3 LDH材料在腐蚀防护领域研究现状 |
1.5 研究目的及意义 |
1.6 本课题的研究内容 |
1.7 技术路线 |
2 实验材料与方法 |
2.1 实验材料及设备 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验仪器设备 |
2.2 MAO及LDH/MAO膜层的制备 |
2.2.1 MAO膜层的制备 |
2.2.2 Mg-Al LDH/MAO膜层制备 |
2.2.3 Mg-Al-Co LDH/MAO膜层制备 |
2.3 MAO及LDH/MAO膜层微观组织及性能分析 |
2.3.1 微观组织及成分分析 |
2.3.2 耐蚀性分析 |
2.3.3 摩擦磨损性能分析 |
3 Mg-Al LDH/MAO膜层制备及性能分析 |
3.1 MAO膜层的制备 |
3.1.1 MAO膜层微观形貌及成分分析 |
3.1.2 MAO膜层的耐蚀性分析 |
3.2 反应温度对Mg-Al LDH/MAO膜层的影响 |
3.2.1 Mg-Al LDH/MAO膜层的微观组织研究 |
3.2.2 Mg-Al LDH/MAO耐蚀性分析 |
3.2.3 Mg-Al LDH/MAO摩擦磨损性能分析 |
3.3 反应时间对Mg-Al LDH/MAO膜层的影响 |
3.3.1 Mg-Al LDH/MAO膜层微观组织研究 |
3.3.2 Mg-Al LDH/MAO耐蚀性分析 |
3.3.3 Mg-Al LDH/MAO摩擦磨损性能分析 |
3.4 本章小结 |
4 Mg-Al-Co LDH/MAO膜层制备及性能分析 |
4.1 引言 |
4.2 反应温度对Mg-Al-Co LDH/MAO膜层的影响 |
4.2.1 Mg-Al-Co LDH/MAO膜层微观组织研究 |
4.2.2 Mg-Al-Co LDH/MAO耐蚀性分析 |
4.2.3 Mg-Al-Co LDH/MAO摩擦磨损性能分析 |
4.3 反应时间对Mg-Al-Co LDH/MAO膜层的影响 |
4.3.1 Mg-Al-Co LDH/MAO膜层微观组织研究 |
4.3.2 Mg-Al-Co LDH/MAO耐蚀性分析 |
4.3.3 Mg-Al-Co LDH/MAO摩擦磨损性能分析 |
4.4 本章小结 |
5 LDH/MAO复合膜层的成膜及耐蚀机理分析 |
5.1 引言 |
5.2 LDH/MAO复合膜层成膜机理 |
5.3 LDH/MAO复合膜层耐蚀机理 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文及获奖 |
(7)微弧氧化中放电和冷却时间对膜层生长及性能影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 镁合金的应用及其表面防护现状 |
1.1.1 镁合金的应用现状 |
1.1.2 镁合金表面防护现状 |
1.2 微弧氧化技术的国内外研究进展 |
1.2.1 微弧氧化发展过程 |
1.2.2 微弧氧化的氧化机理与成膜过程 |
1.3 工艺参数对微弧氧化的影响 |
1.3.1 电参数对微弧氧化膜层的影响 |
1.3.2 放电时间和冷却时间对微弧氧化膜层的影响 |
1.4 研究目标、内容及创新性 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 课题的创新性 |
第2章 实验平台与研究方法 |
2.1 微弧氧化实验平台 |
2.2 实验材料及试样的制备 |
2.2.1 试样材料 |
2.2.2 试样制备及溶液配制 |
2.2.3 实验所需工具及检测设备 |
2.3 实验方案 |
2.4 技术路线 |
第3章 冷却时间对微弧氧化膜层生长及性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 放电时间0.5 ms时不同冷却时间对膜层生长及性能的影响 |
3.2.1 放电时间0.5 ms时不同冷却时间的膜厚对比 |
3.2.2 放电时间0.5 ms时不同冷却时间表面形貌对比 |
3.2.3 放电时间0.5 ms时不同冷却时间截面形貌对比 |
3.2.4 放电时间0.5 ms时不同冷却时间表面微孔的变化 |
3.2.5 放电时间0.5 ms时不同冷却时间的孔隙率对比 |
3.2.6 放电时间0.5 ms时不同冷却时间的耐蚀性分析 |
3.2.7 放电时间0.5 ms时不同冷却时间的成膜效率比较 |
3.3 放电时间1 ms时不同冷却时间对膜层生长及膜层性能的影响 |
3.3.1 放电时间1 ms时不同冷却时间的膜厚对比 |
3.3.2 放电时间1 ms时不同冷却时间表面形貌对比 |
3.3.3 放电时间1 ms时不同冷却时间截面形貌对比 |
3.3.4 放电时间1 ms时不同冷却时间表面微孔的变化 |
3.3.5 放电时间1 ms时不同冷却时间的孔隙率对比 |
3.3.6 放电时间1 ms时不同冷却时间耐蚀性分析 |
3.3.7 放电时间1 ms时不同冷却时间的成膜效率比较 |
3.4 小结 |
第4章 放电时间对微弧氧化膜层生长及性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 冷却时间4ms时不同放电时间对膜层生长及性能的影响 |
4.2.1 冷却时间4 ms时不同放电时间的膜厚对比 |
4.2.2 冷却时间4 ms时不同放电时间表面形貌对比 |
4.2.3 冷却时间4 ms时不同放电时间截面形貌对比 |
4.2.4 冷却时间4 ms时不同放电时间表面微孔的变化 |
4.2.5 冷却时间4 ms时不同放电时间的孔隙率对比 |
4.2.6 冷却时间4 ms时不同放电时间的耐蚀性分析 |
4.2.7 冷却时间4 ms时不同放电时间的成膜效率比较 |
4.3 冷却时间3 ms时不同放电时间对膜层生长及性能的影响 |
4.3.1 冷却时间3 ms时不同放电时间的膜厚对比 |
4.3.2 冷却时间3 ms时不同放电时间表面形貌对比 |
4.3.3 冷却时间3 ms时不同放电时间截面形貌对比 |
4.3.4 冷却时间3 ms时不同放电时间表面微孔的变化 |
4.3.5 冷却时间3 ms时不同放电时间的孔隙率对比 |
4.3.6 冷却时间3 ms时不同放电时间的耐蚀性分析 |
4.3.7 冷却时间3 ms时不同放电时间的成膜效率比较 |
4.4 小结 |
第5章 放电和冷却时间相等时对膜层生长及性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 放电和冷却时间相等对膜层生长及性能的影响 |
5.2.1 放电和冷却时间相等的膜厚对比 |
5.2.2 放电和冷却时间相等的表面形貌对比 |
5.2.3 放电和冷却时间相等的截面形貌对比 |
5.2.4 放电和冷却时间相等的表面微孔总数对比 |
5.2.5 放电和冷却时间相等的孔隙率对比 |
5.2.6 放电和冷却时间相等的耐蚀性分析 |
5.2.7 放电和冷却时间相等的成膜效率比较 |
5.3 小结 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
(8)纳米注塑(PPS)镁合金微弧氧化膜层的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 镁合金特性 |
1.1.1 镁合金在“3C”产业中的应用 |
1.1.2 镁合金表面处理技术 |
1.2 微弧氧化技术 |
1.2.1 微弧氧化成膜原理 |
1.2.2 工艺参数对微弧氧化膜层的影响 |
1.3 纳米注塑(PPS)镁合金表面处理技术存在的问题 |
1.4 本课题的研究目的和意义 |
1.5 本课题的研究内容 |
2 实验设备及方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 微弧氧化设备 |
2.3 电解液组分的确定 |
2.4 电参数的选择 |
2.5 微弧氧化膜的制备 |
2.5.1 试样前处理 |
2.5.2 电解液配制 |
2.5.3 微弧氧化处理 |
2.6 微弧氧化膜的表征方法 |
2.6.1 外观检测 |
2.6.2 膜厚测试 |
2.6.3 膜层粗糙度测试 |
2.6.4 膜层微观形貌及成分分析 |
2.6.5 膜层耐蚀性测试 |
2.7 技术路线 |
3 电解质组分对微弧氧化的影响及优化 |
3.1 硼酸钠浓度优化 |
3.1.1 硼酸钠对微弧氧化电压的影响 |
3.1.2 硼酸钠浓度对膜层表面形貌的影响 |
3.1.3 硼酸钠浓度对样品表面PPS的影响 |
3.1.4 硼酸钠浓度对膜层耐蚀性的影响 |
3.2 磷酸二氢胺浓度优化 |
3.2.1 磷酸二氢胺浓度对微弧氧化电压的影响 |
3.2.2 磷酸二氢胺浓度对膜层表面形貌的影响 |
3.2.3 磷酸二氢胺浓度对样品表面PPS的影响 |
3.2.4 磷酸二氢胺浓度对膜层耐蚀性的影响 |
3.3 氟化钾浓度优化 |
3.3.1 氟化钾对微弧氧化电压的影响 |
3.3.2 氟化钾浓度对膜层表面形貌的影响 |
3.3.3 氟化钾浓度对样品表面PPS的影响 |
3.3.4 氟化钾浓度对膜层耐蚀性的影响 |
3.4 氢氧化钠浓度优化 |
3.4.1 氢氧化钠对微弧氧化电压的影响 |
3.4.2 氢氧化钠浓度对膜层表面形貌的影响 |
3.4.3 氢氧化钠浓度对样品表面PPS的影响 |
3.4.4 氢氧化钠浓度对膜层耐蚀性的影响 |
3.5 电解液正交试验设计 |
3.5.1 电解液正交实验结果 |
3.5.2 膜层耐腐蚀性能 |
3.6 本章小结 |
4 电参数对微弧氧化的影响及优化 |
4.1 电流密度优化 |
4.1.1 电流密度对微弧氧化电压的影响 |
4.1.2 电流密度对膜层表面形貌的影响 |
4.1.3 电流密度对样品表面PPS的影响 |
4.1.4 电流密度对膜层耐蚀性的影响 |
4.2 频率优化 |
4.2.1 频率对微弧氧化电压的影响 |
4.2.2 频率对膜层表面形貌的影响 |
4.2.3 频率对样品表面PPS的影响 |
4.2.4 频率对膜层耐蚀性的影响 |
4.3 占空比优化 |
4.3.1 占空比对微弧氧化电压的影响 |
4.3.2 占空比对膜层表面形貌的影响 |
4.3.3 占空比对样品表面PPS的影响 |
4.3.4 占空比对膜层耐蚀性的影响 |
4.4 微弧氧化时间优化 |
4.4.1 微弧氧化时间对膜层表面形貌的影响 |
4.4.2 微弧氧化时间对样品表面PPS的影响 |
4.4.3 微弧氧化时间对膜层耐蚀性的影响 |
4.5 电参数正交试验设计 |
4.5.1 电参数正交试验设计方案 |
4.5.2 膜层耐腐蚀性能 |
4.6 本章小结 |
5 纳米注塑(PPS)镁合金微弧氧化的膜层特性研究及烧蚀机理探讨 |
5.1 优化工艺下纳米注塑(PPS)镁合金微弧氧化过程及膜层特性研究 |
5.1.1 微弧氧化过程 |
5.1.2 膜层的表面形貌及元素分布 |
5.1.3 膜层的耐蚀性研究 |
5.2 纳米注塑(PPS)镁合金微弧氧化的烧蚀机理探讨 |
5.2.1 纳米注塑(PPS)镁合金微弧氧化烧蚀的介绍 |
5.2.2 纳米注塑(PPS)镁合金微弧氧化烧蚀的机理及影响因素 |
5.3 本章小结 |
6 结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(9)微弧氧化/颗粒复合膜层生长机理与关键制备技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 微弧氧化技术的发展历史及其特点 |
2.2 微弧氧化技术的研究现状 |
2.2.1 微弧氧化技术的应用 |
2.2.2 微弧氧化膜形成与生长机理 |
2.2.3 微弧氧化膜层结构及生长特点 |
2.2.4 微弧氧化过程中的电极反应 |
2.3 影响微弧氧化的因素 |
2.3.1 电解液体系 |
2.3.2 电参数 |
2.3.3 氧化时间 |
2.3.4 搅拌与温度 |
2.4 微弧氧化复合膜研究现状 |
2.4.1 不溶性颗粒微弧氧化复合 |
2.4.2 可溶性盐微弧氧化复合 |
2.4.3 颗粒复合改善微弧氧化复合膜的性能 |
3 铝合金表面微弧氧化工艺优化 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 实验装置 |
3.2.2 实验材料和试剂 |
3.2.3 微弧氧化膜的制备 |
3.2.4 微弧氧化膜表面粗糙度测试 |
3.2.5 微弧氧化膜厚的测量 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 电解液体系对微弧氧化的影响 |
3.3.2 正向电参数对铝合金微弧氧化的影响 |
3.3.3 负向电参数对铝合金微弧氧化的影响 |
3.4 分析与讨论 |
3.4.1 正向电参数的影响规律分析 |
3.4.2 负向电参数的影响规律分析 |
3.5 结论 |
4 微弧氧化/第二相颗粒复合膜的制备与膜层结构表征 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 实验材料及溶液 |
4.2.2 微弧氧化复合膜的制备 |
4.2.3 Zeta电位测试 |
4.2.4 微弧氧化复合膜物相分析 |
4.2.5 微弧氧化复合膜微观形貌及成分分析 |
4.2.6 微弧氧化复合膜与基体的分离 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 预处理对第二相颗粒的影响 |
4.3.2 微弧氧化/ZrO_2复合膜的制备及微观结构 |
4.3.3 微弧氧化/h-BN复合膜的制备及微观结构 |
4.4 讨论与分析 |
4.5 结论 |
5 微弧氧化/第二相颗粒复合膜层的耐蚀、耐磨性能的研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 实验材料及溶液 |
5.2.2 微弧氧化复合膜摩擦性能的测试 |
5.2.3 微弧氧化复合膜电化学实验 |
5.2.4 微弧氧化复合膜模拟海水浸泡实验 |
5.2.5 微弧氧化复合膜中性盐雾实验 |
5.2.6 微观形貌分析 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 微弧氧化/ZrO_2复合膜的耐磨行为 |
5.3.2 微弧氧化/h-BN复合膜的耐磨性行为 |
5.3.3 微弧氧化/ZrO_2复合膜的耐蚀行为 |
5.3.4 微弧氧化/h-BN颗粒复合膜耐蚀行为 |
5.4 讨论与分析 |
5.4.1 微弧氧化/颗粒复合膜的耐磨机理分析 |
5.4.2 微弧氧化/颗粒复合膜的耐蚀机理分析 |
5.5 结论 |
6 微弧氧化过程中的放电特征及膜层生长方式探讨 |
6.1 引言 |
6.2 实验方法 |
6.2.1 实验材料及溶液 |
6.2.2 微弧氧化放电过程观测 |
6.2.3 微弧氧化膜物相分析 |
6.2.4 微弧氧化膜微观形貌及成分分析 |
6.2.5 微弧氧化膜与基体的分离 |
6.3 微弧氧化过程中的放电特征 |
6.3.1 微弧氧化过程中的电压变化 |
6.3.2 微弧氧化过程中的弧光变化及火花数量 |
6.3.3 火花击穿产生的熔池特征 |
6.4 微弧氧化膜的生长方式探讨 |
6.4.1 微弧氧化膜的生长规律 |
6.4.2 微弧氧化膜的三维结构分析 |
6.5 讨论与分析 |
6.5.1 微弧氧化膜熔池的更新与重组 |
6.5.2 微弧氧化击穿放电模型 |
6.6 结论 |
7 微弧氧化/第二相颗粒复合膜生长机理的研究 |
7.1 引言 |
7.2 实验方法 |
7.2.1 实验材料及溶液 |
7.2.2 微弧氧化复合膜的制备 |
7.2.3 微弧氧化复合膜层形貌与元素分布 |
7.2.4 电火花和熔池尺寸的观察 |
7.2.5 第二相颗粒相变判断 |
7.3 复合微弧氧化过程中的温度场分布 |
7.3.1 γ-Al_2O_3与K-Al_2O_3相变 |
7.3.2 碳化硅分解 |
7.3.3 氧化锆相变 |
7.3.4 电火花、熔池持续时间与分布规律 |
7.4 微弧氧化复合膜的生长过程 |
7.5 讨论与分析 |
7.5.1 第二相颗粒运动机制 |
7.5.2 第二相颗粒进入膜层的方式 |
7.6 结论 |
8 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
一、作者入学前简历 |
二、在学期间从事的科研工作 |
三、在学期间所获的科研奖励 |
四、在学期间发表的论文 |
学位论文数据集 |
(10)铝合金表面微弧氧化自润滑复合膜的制备及摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 铝合金表面处理技术 |
1.2.1 阳极氧化 |
1.2.2 电镀 |
1.2.3 热喷涂 |
1.2.4 其他表面处理技术 |
1.3 微弧氧化技术 |
1.3.1 微弧氧化原理 |
1.3.2 影响微弧氧化膜的因素 |
1.3.3 微弧氧化应用领域 |
1.3.4 微弧氧化面临的挑战与未来发展方向 |
1.4 自润滑微弧氧化膜层发展现状 |
1.5 本课题研究意义及内容 |
1.5.1 本课题研究意义 |
1.5.2 本课题研究内容 |
第2章 实验材料、方法及设备 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 基体材料 |
2.1.2 基材预处理 |
2.1.3 实验试剂 |
2.2 实验仪器及设备 |
2.2.1 实验仪器 |
2.2.2 镀膜设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 实验技术路线 |
2.3.2 微弧氧化陶瓷层的制备 |
2.3.3 Al/MAO/PTFE复合膜层的制备 |
2.3.4 Al/MAO/UHMWPE复合膜层的制备 |
2.4 实验表征设备 |
第3章 电解液体系对微弧氧化陶瓷层性能的影响 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 陶瓷层的制备 |
3.2.3 陶瓷层的表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 电压-时间响应 |
3.3.2 表面及截面形貌 |
3.3.3 相组分和显微硬度 |
3.3.4 膜基附着力 |
3.3.5 耐腐蚀性能 |
3.3.6 摩擦学性能 |
3.4 本章小结 |
第4章 自润滑Al/MAO/PTFE复合膜层的制备及其性能 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 陶瓷涂层的制备 |
4.2.3 复合膜层的制备 |
4.2.4 复合膜层的表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 表面及截面形貌 |
4.3.2 表面粗糙度 |
4.3.3 疏水性能 |
4.3.4 耐腐蚀性能 |
4.3.5 摩擦学性能 |
4.4 本章小结 |
第5章 自润滑Al/MAO/UHMWPE复合膜层的制备及其性能 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 复合膜层的制备 |
5.2.3 复合膜层的表征 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 表面形貌 |
5.3.2 表面粗糙度 |
5.3.3 疏水性能 |
5.3.4 耐腐蚀性能 |
5.3.5 摩擦学性能 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文 |
致谢 |
四、铝合金镁合金微弧氧化陶瓷层的形成机理及性能(论文参考文献)
- [1]镁合金微弧氧化表面处理技术研究进展及展望[J]. 巩锐,侯步逸,陈彤,王延龙,李兰芸,李宏伟,张新. 金属世界, 2021(04)
- [2]AZ31B镁合金微弧氧化—涂装复合层制备工艺及其性能研究[D]. 都怡佩. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]基于第一性原理研究镁合金微弧氧化黑色陶瓷层着色元素的选择[D]. 辛童. 西安理工大学, 2021(01)
- [4]镁合金微弧氧化膜层着色机制及其耐蚀性能研究[D]. 周望月. 西安理工大学, 2021(01)
- [5]微弧氧化等离子体放电对镁合金疲劳性能的影响[D]. 邵建雄. 西安理工大学, 2021(01)
- [6]LA103Z镁锂合金LDH/MAO复合膜层的制备及性能研究[D]. 王凯. 西安科技大学, 2021(02)
- [7]微弧氧化中放电和冷却时间对膜层生长及性能影响的研究[D]. 王小龙. 兰州理工大学, 2021(01)
- [8]纳米注塑(PPS)镁合金微弧氧化膜层的制备与性能研究[D]. 窦媚. 西安理工大学, 2020(01)
- [9]微弧氧化/颗粒复合膜层生长机理与关键制备技术研究[D]. 李新义. 北京科技大学, 2020
- [10]铝合金表面微弧氧化自润滑复合膜的制备及摩擦学性能研究[D]. 吕显成. 青岛理工大学, 2019(02)