3003鋁合金陰極箔熱處理工藝及腐蝕機(jī)理的研究.pdf

1、本文通過(guò)差熱分析、電阻率、硬度、比電容測(cè)試、X射線衍射分析、光學(xué)顯微鏡觀察、掃描電鏡觀察以及透射電鏡觀察，研究了再結(jié)晶退火工藝對(duì)3003鋁合金陰極箔比電容的影響規(guī)律，分析了再結(jié)晶退火過(guò)程中析出與再結(jié)晶的交互作用機(jī)理及其對(duì)鑄軋薄板再結(jié)晶組織的影響，并探討了時(shí)效熱處理工藝對(duì)3003鋁合金陰極箔中析出相的形貌和分布、表面腐蝕形貌及其最終比電容的影響規(guī)律。本文采用第一性原理的贗勢(shì)平面波方法和廣義梯度近似條件對(duì)3003鋁合金陰極箔各主要物相的結(jié)合

2、能、費(fèi)米能級(jí)和局域態(tài)密度進(jìn)行計(jì)算，用以分析3003鋁合金中各主要組成物相穩(wěn)定大小關(guān)系、得失電子能力大小關(guān)系、在同樣外界條件下各相的穩(wěn)定狀態(tài)，從電子結(jié)構(gòu)的角度對(duì)3003鋁合金腐蝕機(jī)理進(jìn)行分析和討論。結(jié)果表明:
　　(1)在360℃和480℃退火時(shí)各出現(xiàn)一個(gè)析出峰。在360℃退火時(shí)，再結(jié)晶發(fā)生在析出之后，致使再結(jié)晶晶粒粗大。析出與冷軋變形量有關(guān)，大的冷軋變形量促進(jìn)更多的析出，在位錯(cuò)、亞晶界等點(diǎn)陣缺陷處，析出相優(yōu)先形核并長(zhǎng)大;在480℃

3、退火時(shí)，析出發(fā)生在再結(jié)晶之后，析出基本不受冷軋變形量的影響，可獲得晶粒細(xì)小的再結(jié)晶組織。
　　(2)經(jīng)80℃“人工時(shí)效”熱處理后，陰極箔中的第二相粒子以細(xì)小彌散的Al6Mn相為主;時(shí)效溫度升高，鐵元素的擴(kuò)散加強(qiáng)，160℃人工時(shí)效下箔材中的(Fe，Mn)Al6相增多。在再結(jié)晶退火后，冷軋至0.09mm進(jìn)行80℃×3h的時(shí)效熱處理能使陰極箔中析出大量細(xì)小、均勻、彌散分布的第二相粒子，進(jìn)而在腐蝕工藝后形成良好的表面腐蝕形貌，有利于獲得高

4、比電容微觀組織。
　　(3)3003鋁合金主要物相穩(wěn)定性大小關(guān)系為Al2Cu＜Al6Mn＜Mg2Si＜ALPHA。ALPHA相的穩(wěn)定性最差，在基體冷變形過(guò)程中最容易變形;Al6Mn穩(wěn)定性次之，Al2Cu穩(wěn)定性最好。Mg2Si相的費(fèi)米能級(jí)低于Al6Mn、Al2Cu和ALPHA相的費(fèi)米能級(jí)。Al6Mn、ALPHA相、Al2Cu以及Mg2Si得失電子的難易程度為ALPHA相最容易失去電子， Al6Mn次之，Mg2Si最難。其腐蝕電位大小