一、俄罗斯微弧氧化技术的研究进展(论文文献综述)
魏敬鹏[1](2021)在《钛表面铜掺杂微弧氧化层制备及海洋环境中的性能表征》文中提出钛合金因为其优异的综合性能而被广泛应用于航空、生物医疗等各个领域,但在复杂的海洋环境中,钛合金耐磨性差和生物污损等问题限制其广泛应用。本论文通过微弧氧化技术在钛合金表面制备铜掺杂的微弧氧化层,借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X光电子能谱仪(XPS)、显微硬度仪、模拟海水中的摩擦磨损试验和抗菌试验研究了铜掺杂对微弧氧化层成分、微观结构、显微硬度、抗磨损性能、耐蚀性和抗菌性的影响,得出了以下主要结论:(1)焦磷酸铜的加入使得微弧氧化层由浅灰逐步向深灰转变,表面孔隙减小,膜层致密性增强,摩擦系数波动减小,磨痕宽度变窄,粘着磨损程度明显降低,但耐蚀性下降。随焦磷酸铜浓度的增加,微弧氧化层的接触角呈先增大后减小,厚度增大,硬度减小。抗菌试验结果表明,金黄色葡萄球菌更容易在氧化层的孔隙处聚集,随焦磷酸铜的加入,氧化层表面的细菌附着数量明显减少,其中,10 g/L的焦磷酸铜的杀菌作用最为显着。(2)硫酸铜的加入可使微弧氧化层由黄灰色变为深蓝色,耐蚀性下降。随着硫酸铜浓度增加,微弧氧化层静态接触角先增大后减小,摩擦系数波动减小,磨痕宽度变窄,粗糙度增加,但厚度并没有明显增大。当硫酸铜浓度为6 g/L时,氧化层最为均匀致密,微孔数量最少,孔径最小。抗菌试验结果表明,硫酸铜的加入使微弧氧化层表面的细菌附着数量明显减少,聚集状态减弱,抗菌性能增强,但加入6 g/L氧化亚铜微粒后,继续增加硫酸铜浓度对金黄色葡萄球菌的抑制效果无明显影响。(3)氧化亚铜加入使微弧氧化层由浅灰向黄棕色转变,耐蚀性下降,摩擦系数波动减小,磨痕宽度变窄。随着氧化亚铜浓度的增加,氧化层厚度增加,粗糙度先增加后下降,其中,氧化亚铜添加量为6 g/L时,氧化层表面最为致密,此时接触角最大,摩擦系数较小。抗菌试验表明,随氧化亚铜微粒浓度的增加,微弧氧化层表面的细菌附着数量减少,抗菌性逐渐改善。(4)铜的三种掺杂方式都使微弧氧化层的颜色向深色转变,同时均使微弧氧化层的致密性增强,厚度增加,耐蚀性下降。铜的自润滑效应使微弧氧化层磨损性能得到改善,摩擦系数波动减小,磨痕宽度变窄。掺杂铜后微弧氧化层对金黄色葡萄球菌具有了明显的抑制作用。
王小龙[2](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》文中指出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。
刘志扬[3](2021)在《新型铝合金陶瓷膜制备与性能研究》文中进行了进一步梳理微弧氧化是一种优秀的表面处理手段,适用于铝、镁、钛等阀金属。但目前微弧氧化处理所需电能过高,而且受限于表面孔洞容易腐蚀。实验采用微弧氧化用双向脉冲电源,在Na2Si O3-KOH电解液体系中,在2A12铝合金表面制备微弧氧化膜。加入添加剂Na F,采用分段升压手段,在较低电压下制备微弧氧化膜;加入稀土氧化物Ce O2制备缓释型微弧氧化膜层;在高温环境下研究微弧氧化膜的耐高温性能。通过扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、电子能谱分析(EDS)、电化学工作站等手段表征其耐蚀性能。实验结果表明,加入Na F能够有效的降低微弧氧化所需的电压,通过优化工艺参数改善其性能。研究发现在正向电压为220V时微弧氧化即可反应,膜层主要成分Al、Si、O,相结构组成主要为α-Al2O3,并存在非晶态Al2O3,在电压为300V、升压段数为4、升压速率为10V/min、Na F浓度为1g/L、反应时间为30min时耐蚀性较好。通过加入稀土氧化物缓蚀剂Ce O2,微弧氧化膜表面“火山口”状孔洞出现明显的自封闭现象,Ce O2既参与微弧氧化反应,又有吸附在缓释型微弧氧化膜层表面“火山口”状孔洞中,膜层中成分主要由Al、O、Si、Ce,在反应时间为19min,正向电压300V,Ce O2浓度为3g/L时耐蚀性最好。缓释型微弧氧化膜层在空蚀反应的前60min能够有效的起到保护作用。在高温实验中,微弧氧化膜层的抗高温氧化性随着温度的提高而降低,但氧化指数均在2以上,说明微弧氧化膜层对于高温氧化起到了保护作用,有效的阻止了O的扩散。微弧氧化膜层抗空冷热震性能要好于抗水冷热震性能,在60次热震循环下,水冷热震组边角处出现膜层脱落现象,而空冷热震组只在表面出现裂纹,没有膜层脱落现象出现。Ce O2起到减小孔径的作用,在热震反应初期能够有效地降低热震对膜层的影响,但随着循环次数增多,生成其他产物,造成失效。
张洪亮,金玉楠,刘春忠[4](2021)在《铝基复合材料微弧氧化工艺的研究现状》文中研究说明铝基复合材料经微弧氧化处理后能够显着提高膜层与基体的结合力,增强表面硬度,并改善基体材料的耐磨性、耐蚀性和绝缘性。阐述了铝基复合材料微弧氧化工艺的研究现状,重点介绍了原材料、电解液体系和工艺参数对铝基复材微弧氧化过程以及膜层结构、相组成和性能的影响,并简述了铝基复材微弧氧化膜形成机制的研究进展,最后对铝基复材微弧氧化工艺的研究难点进行了总结,对发展前景进行展望,为该项技术的进一步发展研究提供参考。
徐鹤文[5](2020)在《复合工艺制备微弧氧化膜层生长行为及摩擦学性能研究》文中指出钢铁材料广泛应用于工业领域,为改善其耐磨性,可以采用微弧氧化技术在其表面制备陶瓷层。然而,钢铁较难直接进行微弧氧化,通常使其表面阀金属化后再微弧氧化。本文采用热浸镀铝(HDA)/微弧氧化(MAO)和电弧离子镀(AIP)/微弧氧化(MAO)两种复合工艺在钢铁材料表面制备陶瓷层,深入研究不同工艺参数对复合膜层生长行为及摩擦学性能的影响。采用HDA/MAO工艺,在铝酸盐电解液体系下制备氧化铝基复合膜层。复合膜层由表层的氧化层、中间的Al镀层和底层的Fe-Al扩散层构成。结果表明,当电压增加,电解质分解更多的Al2O3沉积在膜层表面,促进复合膜层的向外生长。当时间延长,膜层内氧离子含量增大,促进向内生长,而在氧化时间达到45 min时,膜层被电弧放电损坏而厚度降低。当占空比增加,复合膜层增厚,内部氧化程度增高。随着电压升高,膜层的磨损率降低;随着氧化时间延长,膜层的磨损率先降后升;随着占空比增大,膜层的磨损率持续上升。当电压500 V,时间30 min,占空比30%时,所制备复合膜层的耐磨性最好,在7 N载荷下的磨损率相比于HDA基体下降了78.7%。采用HDA/MAO工艺,在硅酸盐电解液体系下制备氧化铝基复合膜层。结果表明,占空比和频率会影响Al和Si元素在复合膜层中的分布和含量。当占空比增加,微放电的空间密度变小,膜层表面参与反应的Al元素变少,聚集的硅酸根增多,所以Al浓度降低,Si集中在膜层外部。当频率增加,脉冲能量减小,Si的离子迁移速率减慢,导致膜层表面Si含量减少。随着占空比增加,膜层的磨损率先降后升;随着频率增加,膜层的磨损率也是先降后升。当占空比40%和频率1000 Hz时,所制备复合膜层的耐磨性最好。采用AIP/MAO工艺在铝酸盐电解液体系下制备氧化钛基复合膜层。低电压下膜层的主要物相是Ti O2相,高电压下则是Al2Ti O5相。原因是当电压增加,较多的Al2O3沉积在表面,与Ti O2反应形成Al2Ti O5。随着复合膜层的生长,膜层出现裂纹,局部导电率增大,Fe基体被强电流带来的高温熔化后喷射到膜层表面,遇冷凝固成球体。
周潼[6](2020)在《Ti6Al4V微弧氧化多晶-非晶双层膜的抗菌性能及其机理研究》文中指出Ti6Al4V钛合金因其优良的力学性能和耐腐蚀性能而被广泛应用于船舶与海洋工程中,钛合金在水下长期服役时面临水体中的微生物和动植物在其表面附着形成生物污损的问题,赋予钛合金表面抗菌性能是抑制钛合金表面形成生物污损的必要条件。微弧氧化是一种常用于处理钛合金的表面改性工艺,常在电解液中添加Cu、Ag和Zn使钛合金微弧氧化膜层具有显着的抗菌效果,然而Ag的成本昂贵,不适合大批量使用,从微弧氧化膜层中溶解析出的Cu和Zn离子会污染水生态环境,并导致水生生物的遗传变异和畸形发育,所以研发环保的无毒无害的抗菌表面已成为未来发展趋势。已在食品和医药领域中广泛使用的Na2WO4在抗菌方面具有潜在的应用,相比于传统的无机抗菌物质(Cu、Ag和Zn),Na2WO4对生物和环境的影响较小,且有文献表明含W涂层具有显着的抗菌性能,同时也有文献指出一种Ca、P和Al掺杂的钛合金微弧氧化膜层具有优异的杀菌性能和防生物污损性能,这种不含任何杀菌剂的微弧氧化膜层对生态环境和水生生物几乎无影响,因此本文提出在微弧氧化电解液中添加Na2WO4制备对水生生物和水生态环境影响较小的含钨微弧氧化抗菌膜层,以及探索在含Ca、P和Al的微弧氧化电解液中制备环境友好的含钙磷铝微弧氧化抗菌膜层,研究两种微弧氧化膜层的成分、微观结构和抗菌性能,并深入分析了微弧氧化膜层的抗菌机制,主要研究结果如下:(1)在Na2SiO3-(NaPO3)6-NaAlO2基础电解液中掺杂0、2、4、6和8 g/L的Na2WO4制备出不同W含量的微弧氧化膜层,Na2WO4浓度对微弧氧化膜层的生长、成分、微观结构和抗菌性能具有显着影响。Na2WO4促进了等离子体放电,加速了微弧氧化膜层的生长,微弧氧化膜层中的W主要以非晶态形式存在,微弧氧化膜层的形貌和物相几乎不受Na2WO4浓度的影响,在电解液中添加4 g/L的钨酸钠制备的微弧氧化膜层具有最佳的综合性能。以代表性的MAO-0W和MAO-4W膜层进行抗菌实验,结果表明Na2WO4对微弧氧化膜层的抗菌性能起决定性作用,MAO-4W膜层对典型的浮游和粘附的淡水革兰氏阴性大肠杆菌和革兰氏阳性金黄色葡萄球菌、海水革兰氏阴性希瓦氏菌和革兰氏阳性芽孢杆菌均具有显着的抗菌作用,粘附细菌的微观形貌和荧光染色图像证明MAO-4W膜层能够破坏粘附细菌的细胞壁和细胞膜结构,从而导致粘附细菌失活。(2)通过调控EDTA-4Na-Ca(CH3COO)2-(NaPO3)6-NaAlO2电解液成分制备了P、Al、Al/Ca、Al/P、Ca/P和Ca/P/Al六种微弧氧化膜层,电解液的成分和浓度显着影响含钙磷铝微弧氧化膜层的成分、微观结构和抗菌性能。所有微弧氧化膜层表面均为多孔的火山坑状形貌,而在粗糙度、孔洞尺寸和密度上存在显着差异,高浓度的电解液增强等离子体放电并促进微弧氧化膜层的生长。在不含Al的电解液中制备的微弧氧化膜层的结晶相以TiO2为主,而在含Al的电解液中制备的微弧氧化膜层的结晶相主要为Al2TiO5。电解液的浓度影响微弧氧化膜层中Ca、P和Al含量,(NaPO3)6和Ca(CH3COO)2的浓度越大,微弧氧化膜层中Ca和P含量越多,且Ca和P主要存在于非晶相中,相反地,Al和Ti的相对含量减少,主要存在于结晶相内。随着电解液浓度的增大,微弧氧化膜层中主要的结晶相由Al2TiO5转变为Al PO4、Ca3(PO4)2、TiO2和Al2O3。六种微弧氧化膜层的抗菌实验结果表明,Al/P、Ca/P和Ca/P/Al膜层对典型的浮游和粘附的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、希瓦氏菌和芽孢杆菌均具有明显的杀菌性能,然而P、Al和Al/Ca膜层几乎无抗菌效果,表明P是微弧氧化抗菌膜层必要的元素,且P与Al和Ca配合时微弧氧化膜层才表现出优异的杀菌性能。不同Ca、P和Al含量的微弧氧化膜层对浮游和粘附的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、希瓦氏菌和芽孢杆菌均表现出明显的抗菌效果,微弧氧化膜层中Ca、P和Al含量变化对微弧氧化膜层的抗菌性能几乎无影响。(3)通过对含钨微弧氧化膜层和含钙磷铝微弧氧化膜层的微观结构、成分分布和物理化学性质进行深入研究,揭示了两种微弧氧化膜层在无光照条件下的抗菌机制与微弧氧化膜层的非晶表层和多晶内层的双层结构密切相关。微弧氧化膜层浸没在细菌液中时,非晶表层吸收细菌新陈代谢从体内排出的电子,吸收的电子在非晶层内局部富集,诱导邻近区域形成高氧化电势的空穴,可直接氧化杀死粘附细菌,同时诱导细胞外的ROS的生成,细胞外的ROS破坏细菌细胞壁,细菌细胞壁的破坏进一步导致细胞膜破裂和细胞质的泄漏。另一方面,非晶表层与多晶内层的电势差引起微电偶腐蚀,破坏细菌新陈代谢所需的合适氢质子浓度梯度,从而抑制了细菌的正常生命活动,同时电子和空穴富集区之间也存在电势差,这些富集区内也会发生微电偶腐蚀,进一步影响细菌体外的氢质子浓度梯度。再者,微弧氧化膜层可以自发地刺激细菌体内产生更多的ROS,并且微弧氧化膜层表面溶解的非晶物质粘附在细菌表面或在细菌结构局部破裂时进入细菌体内诱导细胞内的ROS生成,细胞内的ROS直接引起细胞质组成成分的氧化与分解。在上述过程的共同作用下,微弧氧化膜层最终导致细菌细胞结构破坏、细胞质泄露,使细菌呼吸活动丧失和死亡。
李响[7](2020)在《镁及镁锂合金微弧氧化涂层的制备及热控性能研究》文中研究指明镁合金作为轻质工程金属结构材料,可以满足航天领域的减重要求;镁锂合金作为最轻的结构材料,能更好的满足航天器的的轻量化需求。热控涂层可以很好的适应太空的热辐射环境,保证航天器内部设备的正常运转,对航天领域有重要价值。本文采用微弧氧化法,在镁和镁锂合金表面原位生长高吸收高发射热控涂层,利用XRD、SEM和XPS等对涂层的厚度/粗糙度、相组成和形貌结构进行表征,测试吸收率和发射率,研究高吸收高发射涂层的热控性能与涂层结构、形貌和组成的关系。利用海洋发射光谱(OES)仪采集微弧氧化反应过程的电火花,分析火花放电行为对涂层的形貌、结构、生长过程及热控性能的影响。镁合金和镁锂合金表面制备的热控涂层呈多孔结构,主要由硅、钒、氧等元素的非晶相物质组成。热控性能与涂层厚度、粗糙度和显色物质含量有关。涂层的黑色主要是由涂层中的V2O3引起的。延长反应时间和增加电解质浓度,涂层表面的形貌和结构改变,厚度和粗糙度增加,涂层对外辐射能量的面积增加,黑色物质含量增多,吸收率和发射率增加。在电解液体系及反应时间一定的条件下,电参数对热控性能影响不大。热控涂层有良好的热稳定性,高温处理后的涂层不变色、脱落,且吸收率和发射率基本维持不变,热控涂层的优异性能可以很好地适应在轨航天器的高低温交变情况。在10 g/LNH4VO3和反应时间10 min的条件下,镁合金和镁锂合金表面均具有最优异的热控性能,镁合金热控涂层最高的吸收率和发射率分别为0.952和0.941,镁锂合金的高吸收高发射涂层吸收率和发射率分别为0.964,0.951。镁锂合金微弧氧化过程主要包括Na、Li和Mg等元素放电,不同元素的放电强度不同。光谱计算表明火花放电的离子温度(Te)约在5430 K左右,反应期间温度变化大致可分为两个阶段。电子浓度(Ne)约在2.271×1016 cm-3。火花放电的特征变化,对应微弧氧化的不同反应阶段。根据火花放电理论对膜层表面元素分布、结构和生长过程进行分析,总结放电过程中涂层的厚度、粗糙度和表面形貌变化情况,分析等离子体放电对涂层热控性能的影响规律。当火花放电以“涂层内部-电解液界面放电”类型和金属基体-电解液-涂层界面的强烈放电”类型为主时,涂层有更优异的形貌结构和热控性能。
李新义[8](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》文中研究指明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。
黄利保[9](2020)在《2A12铝合金锆盐体系微弧氧化膜层的制备及摩擦磨损性能研究》文中研究指明铝及铝合金由于其比强高、易于加工、高导热和导电性等优异的性能被广泛的应用于航空、航天、汽车、轮船、装饰等各个领域。但是铝及其合金由于其硬度低、耐磨性能差,所以铝合金的使用受到很大的限制。铝合金的微弧氧化(MAO)是在铝合金表面原位生长一层氧化铝陶瓷膜层,可显着提高铝合金表面的耐磨性能。为提升膜层的耐磨性,近年来在膜层中加入ZrO2颗粒的研究成为热点,但是直接加入ZrO2颗粒容易出现团聚的现象,所以通过微弧氧化原位合成ZrO2的方法对提高膜层性能具有重要意义。本文以锆盐溶液为电解液,研究电源频率、终止电压、氧化时间以及添加剂Na2WO4浓度对微弧氧化膜层的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、削盘式摩擦磨损仪等对膜层的表面形貌、物相组成以及耐磨性进行分析。结果表明,电源频率对微弧氧化膜层的影响较小,终止电压和氧化时间对膜层的影响较大。随着终止电压和氧化时间的增高,膜层表面突起变大,微裂纹数量和尺寸变大,膜层的厚度和粗糙度增大。锆盐体系下膜层的生长速度较快,终止电压为480V、氧化时间为45min时膜层厚度可达96μm,粗糙度为3.6μm左右;未添加Na2WO4的膜层相组成主要以α-Al2O3、γ-Al2O3、t-ZrO2和c-ZrO2为主,添加Na2WO4的膜层相组成除了上述四种,还检测到了WO3以及ZrW2O8的存在,说明通过微弧氧化技术,膜层中原位合成了ZrO2;对比两者表面粗糙度,添加Na2WO4的膜层粗糙度较未添加的膜层大,所以摩前者的擦系数较大;膜层的磨损量随着终止电压和氧化时间的增大而减小。未添加Na2WO4的膜层最优氧化工艺为电源频率500Hz、终止电压480V,氧化时间30min;在此最优化工艺参数下,添加Na2WO4的膜层的磨损量随着Na2WO4浓度的升高而下降,当浓度为14g/L时的膜层磨损量最小,代表其耐磨性最好。通过观察磨损后磨痕形貌发现,磨痕表面存在明显的层片状,这种层片状为疲劳磨损的典型形貌,且脱落的膜层作为磨粒对膜层进行破坏。Na2WO4浓度为12和14g/L时,膜层表面未出现明显的层片状。所以膜层的磨损机理以磨粒磨损、黏着磨损和疲劳磨损为主。
白文哲[10](2020)在《ZrO2/Al2O3复合微弧氧化陶瓷膜层制备及耐蚀性研究》文中研究指明铝及其合金具有导热导电性好以及比强度高等优点,在机械制造、航空航天、汽车零件、建筑和桥梁构造领域得到了广泛的应用。铝在大气环境中,表面在空气氧化下会生成一层氧化膜层,与周围环境相阻隔。但铝的电极电位在电位序中相对较负,当接触到其他金属时,铝作为阳极会加速自身的腐蚀,不利于铝及其合金的广泛应用。微弧氧化作为一种先进的表面改性工艺,是通过在金属基体表面原位生长出以金属氧化物为主的陶瓷膜层。原位生长的陶瓷膜层孔隙均匀、结构致密,使金属的综合性能得到较大的提升。论文通过微弧氧化工艺,使得2A12铝合金在锆盐电解液中制得ZrO2/Al2O3复合微弧氧化陶瓷膜层。首先,对2A12铝合金在不同浓度的锆盐电解液中进行微弧氧化,制备ZrO2/Al2O3复合微弧氧化陶瓷膜层;然后将所试样在不同pH的3.5wt.%Na Cl溶液中进行耐腐蚀性测试。对比不同锆盐浓度下所制得ZrO2/Al2O3复合微弧氧化陶瓷膜层的孔隙率、表截面形貌和耐蚀性,分析不同锆盐浓度对其影响机理。研究结果表明:ZrO2/Al2O3复合微弧氧化陶瓷膜层表面孔隙率和微孔直径随着锆盐浓度增加呈先减小后增大的趋势,厚度随着锆盐浓度的增加而增大;腐蚀电流密度Icorr随着锆盐浓度的增加而先增大后减小。当锆盐浓度为15 g/L时,微弧氧化陶瓷膜层孔隙率达到最小值0.856%,陶瓷膜层平均孔径达到最小值0.578μm,试样腐蚀电流密度Icorr最大可下降1个数量级,电化学阻抗模值|Z|可增加1个数量级。经过微弧氧化处理的陶瓷膜层相组成主要为ZrO2和Al2O3,且改变锆盐浓度对陶瓷膜层相组成几乎无影响。研究pH值对2A12铝合金微弧氧化陶瓷膜层的耐腐蚀性影响。结果表明:在3.5wt.%Na Cl溶液中,当pH值为7时,微弧氧化陶瓷膜层具有较好的耐腐蚀性。当pH值为4时次之,当pH值为10时,耐腐蚀性最差。与Al2O3微弧氧化陶瓷膜层相比,ZrO2/Al2O3复合微弧氧化陶瓷膜层在不同pH值的3.5wt.%Na Cl溶液中浸泡相同的时间,腐蚀电流密度Icorr较小,腐蚀电位Ecorr较大,极化电阻Rp较大。这说明ZrO2/Al2O3复合微弧氧化陶瓷膜层耐腐蚀性更强。
二、俄罗斯微弧氧化技术的研究进展(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、俄罗斯微弧氧化技术的研究进展(论文提纲范文)
(1)钛表面铜掺杂微弧氧化层制备及海洋环境中的性能表征(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 钛及钛合金概况 |
1.2.1 钛合金特点及分类 |
1.2.2 钛合金的应用 |
1.3 钛合金表面处理技术及其研究现状 |
1.3.1 激光处理及技术及其研究现状 |
1.3.2 离子注入技术及其研究现状 |
1.3.3 冷喷涂技术及其研究现状 |
1.3.4 阳极氧化技术及其研究现状 |
1.3.5 微弧氧化技术及其在钛合金表面改性中的研究现状 |
1.5 本论文主要研究意义及研究内容 |
1.5.1 主要研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
2 试验设备与研究方法 |
2.1 试验材料及其制备 |
2.2 微弧氧化层分析与表征方法 |
2.2.1 微弧氧化层组织结构与成分分析 |
2.2.2 显微硬度、厚度及结合力测试 |
2.2.3 涂层润湿性表征 |
2.3 磨损性能测试 |
2.4 腐蚀性能测试 |
2.5 抗菌性能测试方法 |
2.6 技术路线图 |
3 焦磷酸铜对钛合金表面微弧氧化层结构和性能的影响 |
3.1 焦磷酸铜对微弧氧化层组织结构的影响 |
3.1.1 宏观形貌 |
3.1.2 微观形貌 |
3.1.3 相结构与表面成分 |
3.1.4 粗糙度和厚度 |
3.1.5 硬度和结合力 |
3.1.6 表面润湿性 |
3.2 焦磷酸铜对微弧氧化层抗磨损性能的影响 |
3.3 焦磷酸铜对微弧氧化层耐蚀性的影响 |
3.4 焦磷酸铜对微弧氧化层抗菌性能的影响 |
3.5 本章小结 |
4 硫酸铜对钛合金表面微弧氧化层结构和性能的影响 |
4.1 硫酸铜对微弧氧化层组织结构的影响 |
4.1.1 宏观形貌 |
4.1.2 微观形貌 |
4.1.3 相结构与表面成分 |
4.1.4 粗糙度和厚度 |
4.1.5 表面润湿性 |
4.2 硫酸铜对微弧氧化层抗磨损性能的影响 |
4.3 硫酸铜对微弧氧化层耐蚀性的影响 |
4.4 硫酸铜对微弧氧化层抗菌性能的影响 |
4.5 本章小结 |
5 氧化亚铜微粒对钛合金表面微弧氧化层结构和性能的影响 |
5.1 氧化亚铜微粒对微弧氧化层组织结构的影响 |
5.1.1 宏观形貌 |
5.1.2 微观形貌及元素组成 |
5.1.3 相结构与表面成分 |
5.1.4 粗糙度和厚度 |
5.1.5 表面润湿性 |
5.2 氧化亚铜微粒对微弧氧化层抗磨损性能的影响 |
5.3 氧化亚铜微粒对微弧氧化层耐蚀性的影响 |
5.4 氧化亚铜微粒对微弧氧化层抗菌性能的影响 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
(2)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 |
(3)新型铝合金陶瓷膜制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 铝合金表面处理方法 |
1.1.1 电镀 |
1.1.2 化学镀 |
1.1.3 热喷涂 |
1.1.4 激光表面改性 |
1.1.5 阳极氧化 |
1.1.6 微弧氧化 |
1.2 微弧氧化发展情况及研究现状 |
1.2.1 微弧氧化发展历史 |
1.2.2 国内研究情况 |
1.2.3 国际研究情况 |
1.3 微弧氧化过程 |
1.4 微弧氧化特点 |
1.5 低电压微弧氧化 |
1.6 微弧氧化缓蚀剂 |
1.7 应用前景 |
1.8 研究目的及意义 |
第2章 样品制备与实验方法 |
2.1 实验材料与药品 |
2.2 实验流程 |
2.3 实验装置 |
2.4 分析与测试方法 |
2.4.1 扫描电镜(SEM)与能谱(EDS)分析 |
2.4.2 X-射线衍射分析(XRD) |
2.4.3 厚度测试 |
2.4.4 电化学测试 |
2.4.5 超声波空蚀测试 |
2.4.6 高温氧化实验 |
2.4.7 热震实验 |
第3章 低压微弧氧化膜制备与性能研究 |
3.1 实验药品及制备方法 |
3.2 正交实验 |
3.2.1 正交实验表面微观形貌 |
3.2.2 正交实验表面成分分析 |
3.2.3 正交实验极化曲线 |
3.3 升压段数对低压微弧氧化膜性能的影响 |
3.3.1 表面微观形貌与厚度分析 |
3.3.2 电化学分析 |
3.3.3 表面成分分析 |
3.4 升压速率对低压微弧氧化膜性能的影响 |
3.4.1 表面微观形貌与厚度分析 |
3.4.2 电化学分析 |
3.4.3 表面成分分析 |
3.5 NaF浓度对低压微弧氧化膜性能的影响 |
3.5.1 表面微观形貌 |
3.5.2 电化学分析 |
3.5.3 表面成分分析 |
3.6 正向电压对微弧氧化膜性能的影响 |
3.6.1 表面微观形貌与厚度分析 |
3.6.2 电化学分析 |
3.6.3 表面成分分析 |
3.7 反应时间对低压微弧氧化膜性能的影响 |
3.7.1 表面微观形貌与厚度分析 |
3.7.2 电化学分析 |
3.7.3 表面成分分析 |
3.8 相结构分析 |
3.9 本章小结 |
第4章 缓蚀微弧氧化膜制备与性能研究 |
4.1 实验药品及制备方法 |
4.2 正交实验 |
4.2.1 正交实验表面微观形貌 |
4.2.2 正交实验电化学分析 |
4.2.3 正交实验表面成分分析 |
4.3 反应时间对缓蚀微弧氧化膜的影响 |
4.3.1 表面微观形貌与厚度分析 |
4.3.2 电化学分析 |
4.3.3 表面成分分析 |
4.4 正向电压对缓蚀微弧氧化膜的影响 |
4.4.1 表面微观形貌与厚度分析 |
4.4.2 电化学分析 |
4.4.3 表面成分分析 |
4.5 CeO2的浓度对缓蚀微弧氧化膜的影响 |
4.5.1 表面微观形貌与厚度分析 |
4.5.2 电化学分析 |
4.5.3 表面成分分析 |
4.6 相结构分析 |
4.7 耐空蚀性分析 |
4.7.1 空蚀表面形貌分析 |
4.7.2 空蚀失重分析 |
4.7.3 空蚀机理分析 |
4.8 本章小结 |
第5章 微弧氧化膜高温氧化及抗热震性研究 |
5.1 微弧氧化膜抗高温氧化性 |
5.1.1 高温氧化后表面微观形貌分析 |
5.1.2 高温氧化后增重与动力学分析 |
5.2 微弧氧化膜抗热震性 |
5.2.1 微弧氧化膜热震后表面微观形貌分析 |
5.2.2 微弧氧化膜热震失效模型 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
在学期间研究成果 |
致谢 |
(4)铝基复合材料微弧氧化工艺的研究现状(论文提纲范文)
1 微弧氧化研究概况 |
2 主要影响因素 |
2.1 原材料 |
2.1.1 基体材料 |
2.1.2 增强相 |
2.2 电解液及添加剂 |
2.3 工艺参数 |
2.3.1 电参数 |
2.3.2 电解液温度 |
2.3.3 氧化时间 |
3 成膜机制研究进展 |
4 总结及展望 |
(5)复合工艺制备微弧氧化膜层生长行为及摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 微弧氧化技术简介 |
1.2.1 微弧氧化技术的基本原理 |
1.2.2 微弧氧化技术及膜层特点 |
1.2.3 微弧氧化膜层的影响因素 |
1.2.4 微弧氧化研究现状及应用 |
1.3 钢铁材料微弧氧化研究现状 |
1.3.1 钢铁材料直接微弧氧化 |
1.3.2 钢铁材料复合工艺微弧氧化 |
1.4 热浸镀铝/微弧氧化与离子镀钛/微弧氧化复合工艺研究 |
1.4.1 热浸镀铝/微弧氧化制备氧化铝基陶瓷膜层 |
1.4.2 离子镀钛/微弧氧化制备氧化钛基陶瓷膜层 |
1.5 本课题的研究目的及主要研究内容 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 主要研究内容 |
第2章 实验内容与测试方法 |
2.1 实验材料及试剂 |
2.1.1 热浸镀铝板 |
2.1.2 316L不锈钢 |
2.1.3 微弧氧化试剂 |
2.2 实验设备 |
2.2.1 微弧氧化设备 |
2.2.2 电弧离子镀设备 |
2.3 膜层结构表征与摩擦学性能测试 |
2.3.1 膜层微观结构表征及厚度分析 |
2.3.2 膜层物相组成分析 |
2.3.3 膜层表面粗糙度测量 |
2.3.4 膜层摩擦学性能测试 |
第3章 铝酸盐电解液体系下HDA/MAO复合膜层生长行为及摩擦学性能 |
3.1 引言 |
3.2 铝酸盐电解液体系下HDA/MAO复合膜层的制备 |
3.3 SA1C热浸镀铝微观结构 |
3.3.1 SA1C热浸镀铝的Al层 |
3.3.2 SA1C热浸镀铝的Fe-Al扩散层 |
3.4 电压对HDA/MAO复合膜层生长行为的影响 |
3.4.1 电压对HDA/MAO复合膜层微观形貌的影响 |
3.4.2 电压对HDA/MAO复合膜层相组成的影响 |
3.4.3 不同电压下复合膜层的厚度分析 |
3.5 氧化时间对HDA/MAO复合膜层生长行为的影响 |
3.5.1 氧化时间对HDA/MAO复合膜层微观形貌的影响 |
3.5.2 氧化时间对HDA/MAO复合膜层相组成的影响 |
3.5.3 不同氧化时间下复合膜层的厚度分析 |
3.6 脉冲占空比对HDA/MAO复合膜层生长行为的影响 |
3.6.1 脉冲占空比对HDA/MAO复合膜层微观形貌的影响 |
3.6.2 脉冲占空比对HDA/MAO复合膜层相组成的影响 |
3.6.3 不同脉冲占空比下复合膜层的厚度分析 |
3.7 铝酸盐电解液体系制备HDA/MAO复合膜层摩擦学行为评价 |
3.7.1 HDA膜层的摩擦学性能分析 |
3.7.2 不同电压制备HDA/MAO复合膜层的摩擦学性能分析 |
3.7.3 不同氧化时间制备HDA/MAO复合膜层的摩擦学性能分析 |
3.7.4 不同脉冲占空比制备HDA/MAO复合膜层的摩擦学性能分析 |
3.7.5 铝酸盐电解液体系制备复合膜层摩擦学性能的工艺优化 |
3.8 本章小结 |
第4章 硅酸盐电解液体系下HDA/MAO复合膜层生长行为及摩擦学性能 |
4.1 引言 |
4.2 硅酸盐电解液体系下HDA/MAO复合膜层的制备 |
4.3 脉冲占空比对HDA/MAO复合膜层生长行为的影响 |
4.3.1 脉冲占空比对HDA/MAO复合膜层微观形貌的影响 |
4.3.2 脉冲占空比对复合膜层中Al和Si含量及分布的影响 |
4.3.3 不同脉冲占空比制备复合膜层的厚度分析 |
4.4 脉冲频率对HDA/MAO复合膜层生长行为的影响 |
4.4.1 脉冲频率对HDA/MAO复合膜层微观形貌的影响 |
4.4.2 脉冲频率对复合膜层中Si含量的影响 |
4.4.3 不同脉冲频率制备复合膜层的厚度分析 |
4.5 硅酸盐电解液体系制备HDA/MAO复合膜层摩擦学行为评价 |
4.5.1 不同脉冲占空比制备HDA/MAO复合膜层的摩擦学性能分析 |
4.5.2 不同脉冲频率制备HDA/MAO复合膜层的摩擦学性能分析 |
4.5.3 硅酸盐电解液体系制备复合膜层摩擦学性能的工艺优化 |
4.6 本章小结 |
第5章 AIP/MAO复合膜层的生长行为及摩擦学性能 |
5.1 引言 |
5.2 AIP/MAO复合膜层的微观形貌及生长行为 |
5.2.1 AIP/MAO复合膜层的制备与表征 |
5.2.2 微弧氧化时间对AIP/MAO复合膜层微观形貌的影响 |
5.2.3 脉冲电压对AIP/MAO复合膜层微观形貌的影响 |
5.2.4 AIP/MAO复合膜层的相组成分析 |
5.2.5 AIP/MAO复合膜层生长行为示意图 |
5.3 AIP/MAO复合膜层的摩擦学性能 |
5.3.1 不同电压制备AIP/MAO复合膜层的摩擦系数 |
5.3.2 不同电压制备AIP/MAO复合膜层的磨损率 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(6)Ti6Al4V微弧氧化多晶-非晶双层膜的抗菌性能及其机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 微弧氧化技术的研究现状 |
1.2.1 微弧氧化技术简介 |
1.2.2 等离子体放电现象的表征 |
1.2.3 等离子体放电机理 |
1.2.4 电参数对微弧氧化的影响 |
1.2.5 电解液对微弧氧化的影响 |
1.3 钛合金微弧氧化膜层的研究现状 |
1.3.1 生物相容性和生物活性膜层 |
1.3.2 耐腐蚀膜层 |
1.3.3 耐摩擦磨损膜层 |
1.3.4 光催化膜层 |
1.3.5 抗菌膜层 |
1.3.6 其它特性膜层 |
1.4 微弧氧化膜层的防生物污损应用 |
1.4.1 生物污损的形成与控制 |
1.4.2 防生物污损的微弧氧化抗菌膜层 |
1.4.3 微弧氧化抗菌膜层的杀菌机制 |
1.5 选题思路与主要研究内容 |
第二章 实验材料与表征方法 |
2.1 试剂与材料 |
2.2 微弧氧化膜层的制备 |
2.3 微弧氧化膜层的表征与测试方法 |
2.3.1 成分与物相分析 |
2.3.2 微观形貌分析 |
2.3.3 表面粗糙度测试 |
2.3.4 显微硬度测试 |
2.3.5 结合强度测试 |
2.3.6 热分析 |
2.3.7 离子析出释放浓度测试 |
2.3.8 表面电势分布测试 |
2.3.9 光致发光光谱测试 |
2.3.10 抗菌实验 |
2.3.11 细菌荧光染色分析 |
2.3.12 活性氧自由基分析 |
第三章 元素掺杂对微弧氧化膜层成分和微观组织的影响 |
3.1 引言 |
3.2 含钨微弧氧化膜层的制备与表征 |
3.2.1 含钨微弧氧化膜层的制备 |
3.2.2 实时电压/电流密度-时间响应 |
3.2.3 表面和截面微观形貌 |
3.2.4 成分分析 |
3.2.5 微弧氧化膜层与基体的结合强度 |
3.3 含钙磷铝微弧氧化膜层的制备与表征 |
3.3.1 电解液设计与含钙磷铝微弧氧化膜层的制备 |
3.3.2 电解液成分对微弧氧化膜层成分和微结构的影响 |
3.3.3 电解液浓度对微弧氧化膜层成分和微结构的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 微弧氧化膜层的抗菌性能 |
4.1 引言 |
4.2 含钨微弧氧化膜层的抗菌表征 |
4.2.1 涂布平板法抗菌分析 |
4.2.2 粘附细菌形貌与荧光染色分析 |
4.3 含钙磷铝微弧氧化膜层的抗菌表征 |
4.3.1 涂布平板法抗菌分析 |
4.3.2 粘附细菌形貌与荧光染色分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 微弧氧化膜层的抗菌机理 |
5.1 引言 |
5.2 含钨微弧氧化膜层的抗菌机理 |
5.2.1 离子析出释放分析 |
5.2.2 活性氧自由基分析 |
5.2.3 TEM微观结构与成分分析 |
5.2.4 物理化学性质及抗菌过程 |
5.3 含钙磷铝微弧氧化膜层的抗菌机理 |
5.3.1 离子析出释放分析 |
5.3.2 活性氧自由基分析 |
5.3.3 TEM微观结构与成分分析 |
5.3.4 物理化学性质及抗菌过程 |
5.4 本章小结 |
第六章 主要结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间的学术成果 |
(7)镁及镁锂合金微弧氧化涂层的制备及热控性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的目的及意义 |
1.2 热控涂层概述 |
1.2.1 热控原理 |
1.2.2 热控涂层类型 |
1.3 微弧氧化技术制备热控涂层的研究现状 |
1.3.1 微弧氧化技术概述 |
1.3.2 微弧氧化技术的原理 |
1.3.3 微弧氧化制备热控涂层研究进展 |
1.4 微弧氧化电击穿研究现状 |
1.4.1 微弧氧化的电流-电压特性和电击穿类型 |
1.4.2 微弧氧化放电特性及其研究现状 |
1.5 主要研究内容 |
第2章 实验材料与研究方法 |
2.1 研究材料和实验药品 |
2.1.1 研究材料 |
2.1.2 实验药品 |
2.2 实验装置和流程 |
2.2.1 实验装置 |
2.2.2 实验流程 |
2.3 微弧氧化涂层的表征 |
2.3.1 膜层粗糙度表征 |
2.3.2 膜层厚度表征 |
2.3.3 膜层形貌表征和元素分布测试 |
2.3.4 膜层相组成的表征 |
2.3.5 膜层表面元素的表征 |
2.4 微弧氧化涂层的性能测试 |
2.4.1 膜层发射率和吸收率测试 |
2.4.2 膜层热稳定性测试 |
第3章 镁合金为基底的热控涂层制备及表征 |
3.1 反应时间对微弧氧化陶瓷涂层的影响 |
3.1.1 不同反应时间制备的涂层厚度/粗糙度 |
3.1.2 不同反应时间制备的涂层表面形貌 |
3.1.3 不同反应时间制备的涂层相组成 |
3.1.4 不同反应时间制备的涂层热控性能 |
3.2 钒酸铵浓度对微弧氧化陶瓷涂层的影响 |
3.2.1 不同钒酸铵浓度下的涂层槽压曲线 |
3.2.2 不同钒酸铵浓度制备的涂层厚度/粗糙度 |
3.2.3 不同钒酸铵浓度制备的涂层表面形貌 |
3.2.4 不同钒酸铵浓度制备的涂层相组成 |
3.2.5 不同钒酸铵浓度制备的涂层热控性能 |
3.3 电参数对微弧氧化陶瓷涂层热控性能的影响 |
3.3.1 不同占空比制备的涂层热控性能 |
3.3.2 不同电流密度制备的涂层热控性能 |
3.3.3 不同电源频率制备的涂层热控性能 |
3.4 镁合金陶瓷涂层热控性能分析 |
3.4.1 镁合金陶瓷涂层热控性能影响因素 |
3.4.2 高吸收高发射陶瓷涂层形成过程 |
3.5 本章总结 |
第4章 镁锂合金为基底的热控涂层制备及表征 |
4.1 反应时间对镁锂合金微弧氧化陶瓷涂层的影响 |
4.1.1 不同反应时间制备的镁锂合金涂层厚度/粗糙度 |
4.1.2 不同反应时间制备的镁锂合金涂层表面形貌 |
4.1.3 不同反应时间制备的镁锂合金涂层相组成 |
4.1.4 不同反应时间制备的镁锂合金涂层热控性能 |
4.2 钒酸铵浓度对镁锂合金微弧氧化陶瓷涂层的影响 |
4.2.1 不同钒酸铵浓度下的镁锂合金涂层槽压曲线 |
4.2.2 不同钒酸铵浓度制备的镁锂合金涂层厚度/粗糙度 |
4.2.3 不同钒酸铵浓度制备的镁锂合金涂层表面形貌 |
4.2.4 不同钒酸铵浓度制备的镁锂合金涂层相组成 |
4.2.5 不同钒酸铵浓度制备的镁锂合金涂层热控性能 |
4.3 电参数对镁锂合金微弧氧化陶瓷涂层热控性能的影响 |
4.3.1 不同占空比制备的镁锂合金涂层热控性能 |
4.3.2 不同电流密度制备的镁锂合金涂层热控性能 |
4.3.3 不同电源频率制备的镁锂合金涂层热控性能 |
4.4 镁锂合金陶瓷涂层热控性能分析 |
4.4.1 镁锂合金陶瓷涂层热控性能影响因素 |
4.4.2 高吸收高发射陶瓷涂层形成过程 |
4.4.3 陶瓷涂层热控性能稳定性评价 |
4.5 本章总结 |
第5章 微弧氧化等离子发射光谱及反应过程分析 |
5.1 镁锂合金微弧氧化光谱分析 |
5.1.1 微弧氧化光谱特性 |
5.1.2 等离子温度 |
5.1.3 等离子电子浓度 |
5.2 等离子体放电行为分析 |
5.2.1 等离子体放电对涂层表面元素含量的影响 |
5.2.2 等离子体放电对涂层表面结构的影响 |
5.2.3 等离子体放电对涂层生长过程的影响 |
5.2.4 等离子体放电对涂层热控性能的影响 |
5.3 本章总结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(8)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 |
(9)2A12铝合金锆盐体系微弧氧化膜层的制备及摩擦磨损性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 铝及铝合金简介 |
1.2 铝合金表面改性技术 |
1.3 微弧氧化技术 |
1.3.1 微弧氧化技术发展 |
1.3.2 微弧氧化原理 |
1.4 铝合金耐磨膜层研究 |
1.4.1 电解液对膜层的影响 |
1.4.2 电参数对膜层的影响 |
1.4.3 不溶性颗粒对膜层的影响 |
1.5 本论文研究目的与内容 |
第二章 试验材料及研究方法 |
2.1 实验材料及试剂 |
2.2 实验设备及用途 |
2.2.1 微弧氧化电源 |
2.2.2 其他试验设备 |
2.3 实验工艺 |
2.3.1 微弧氧化前处理 |
2.3.2 电解液配制 |
2.3.3 微弧氧化膜层制备 |
2.4 微弧氧化膜层表征 |
2.4.1 膜层厚度测量 |
2.4.2 膜层粗糙度测量 |
2.4.3 微弧氧化膜层的形貌及元素分析 |
2.4.4 微弧氧化膜层物相分析 |
2.4.5 摩擦磨损实验 |
2.5 实验技术路线图 |
第三章 锆盐膜层的制备和表征 |
3.1 电源频率对微弧氧化膜层的影响 |
3.1.1 频率对微弧氧化膜层微观形貌的影响 |
3.1.2 频率对微弧氧化膜层厚度和粗糙度的影响 |
3.1.3 频率对微弧氧化膜层截面形貌的影响 |
3.1.4 频率对微弧氧化膜层硬度的影响 |
3.1.5 频率对微弧氧化膜层相组成的影响 |
3.1.6 频率对微弧氧化膜层的摩擦磨损的影响 |
3.1.7 摩擦磨损后微弧氧化膜层的磨损形貌 |
3.2 终止电压对微弧氧化膜层的影响 |
3.2.1 终止电压对微弧氧化膜层微观形貌的影响 |
3.2.2 终止电压对微弧氧化膜层厚度和粗糙度的影响 |
3.2.3 终止电压对微弧氧化膜层截面形貌的影响 |
3.2.4 终止电压对微弧氧化膜层硬度的影响 |
3.2.5 终止电压对微弧氧化膜层相组成的影响 |
3.2.6 终止电压对微弧氧化膜层摩擦磨损的影响 |
3.2.7 终止电压对微弧氧化膜层磨损形貌的影响 |
3.3 氧化时间对微弧氧化膜层的影响 |
3.3.1 氧化时间对微弧氧化膜层微观形貌的影响 |
3.3.2 氧化时间对微弧氧化膜层厚度和粗糙度的影响 |
3.3.3 氧化时间对微弧氧化膜层截面形貌的影响 |
3.3.4 氧化时间对微弧氧化膜层硬度的影响 |
3.3.5 氧化时间对微弧氧化膜层相组成的影响 |
3.3.6 氧化时间对微弧氧化膜层摩擦磨损的影响 |
3.3.7 氧化时间对微弧氧化膜层摩痕的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 添加剂Na_2WO_4对锆盐体系下微弧氧化膜层的影响 |
4.1 添加剂Na_2WO_4对膜层微观形貌的影响 |
4.2 添加剂Na_2WO_4对膜层厚度和粗糙度的影响 |
4.3 添加剂Na_2WO_4对膜层截面形貌的影响 |
4.4 添加剂Na_2WO_4对膜层硬度的影响 |
4.5 添加剂Na_2WO_4对膜层相组成的影响 |
4.6 添加剂Na_2WO_4对膜层摩擦磨损的影响 |
4.7 添加剂Na_2WO_4对膜层磨损形貌的影响 |
4.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(10)ZrO2/Al2O3复合微弧氧化陶瓷膜层制备及耐蚀性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 铝合金表面处理工艺 |
1.3 微弧氧化技术方法 |
1.3.1 微弧氧化技术的发展历程 |
1.3.2 微弧氧化技术的原理 |
1.3.3 微弧氧化技术特点 |
1.3.4 微弧氧化技术的应用领域 |
1.4 铝合金微弧氧化工艺 |
1.4.1 铝合金微弧氧化陶瓷膜层结构与性能 |
1.4.2 铝合金微弧氧化影响因素 |
1.5 本论文的研究目的和研究内容 |
第二章 实验材料及研究方法 |
2.1 实验材料及设备 |
2.2 实验过程 |
2.2.1 试样的制备及预处理 |
2.2.2 实验方案 |
2.3 实验技术路线 |
2.4 实验结果测试与表征 |
2.4.1 微弧氧化陶瓷膜层表观特征 |
2.4.2 陶瓷膜层元素及物相分析 |
2.4.3 浸泡腐蚀测试 |
2.4.4 电化学测试 |
第三章 锆盐浓度对2A12铝合金微弧氧化陶瓷膜层组织成分与耐蚀性的影响 |
3.1 锆盐浓度对ZrO_2/Al_2O_3复合微弧氧化陶瓷膜层组织成分的影响 |
3.1.1 锆盐浓度对ZrO_2/Al_2O_3复合微弧氧化陶瓷膜层粗糙度影响 |
3.1.2 锆盐浓度对ZrO_2/Al_2O_3复合微弧氧化陶瓷膜层厚度影响 |
3.1.3 锆盐浓度对ZrO_2/Al_2O_3复合陶瓷膜层表面形貌及孔隙率影响 |
3.1.4 锆盐浓度对ZrO_2/Al_2O_3复合微弧氧化陶瓷膜层截面形貌影响 |
3.1.5 锆盐浓度对ZrO_2/Al_2O_3复合陶瓷膜层元素组成与相组成影响 |
3.2 锆盐浓度对ZrO_2/Al_2O_3复合微弧氧化陶瓷膜层耐蚀性的影响 |
3.2.1 极化曲线测试 |
3.2.2 电化学阻抗测试 |
3.3 锆盐浓度对ZrO_2/Al_2O_3复合微弧氧化陶瓷膜层耐蚀性影响的机理分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 2A12铝合金微弧氧化陶瓷膜层在不同pH环境中的腐蚀行为研究 |
4.1 Al_2O_3微弧氧化陶瓷膜层在不同pH的3.5wt%NaCl溶液中的腐蚀行为 |
4.1.1 浸泡腐蚀测试 |
4.1.2 极化曲线测试 |
4.2 ZrO_2/Al_2O_3复合陶瓷膜层在不同pH的3.5wt%NaCl溶液中的腐蚀行为 |
4.2.1 浸泡腐蚀测试 |
4.2.2 极化曲线测试 |
4.3 本章小结 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
四、俄罗斯微弧氧化技术的研究进展(论文参考文献)
- [1]钛表面铜掺杂微弧氧化层制备及海洋环境中的性能表征[D]. 魏敬鹏. 西安工业大学, 2021(02)
- [2]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)
- [3]新型铝合金陶瓷膜制备与性能研究[D]. 刘志扬. 沈阳大学, 2021(06)
- [4]铝基复合材料微弧氧化工艺的研究现状[J]. 张洪亮,金玉楠,刘春忠. 热加工工艺, 2021(10)
- [5]复合工艺制备微弧氧化膜层生长行为及摩擦学性能研究[D]. 徐鹤文. 燕山大学, 2020(01)
- [6]Ti6Al4V微弧氧化多晶-非晶双层膜的抗菌性能及其机理研究[D]. 周潼. 上海交通大学, 2020(01)
- [7]镁及镁锂合金微弧氧化涂层的制备及热控性能研究[D]. 李响. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [8]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
- [9]2A12铝合金锆盐体系微弧氧化膜层的制备及摩擦磨损性能研究[D]. 黄利保. 长安大学, 2020(06)
- [10]ZrO2/Al2O3复合微弧氧化陶瓷膜层制备及耐蚀性研究[D]. 白文哲. 长安大学, 2020(06)