鋁合金表面綠色微弧氧化膜層的制備工藝及組織結(jié)構(gòu).pdf

1、鋁及其合金具有密度小、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能好、延展性好、比強(qiáng)度高、易加工等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用在建筑、汽車、航空航天和船舶等工業(yè)領(lǐng)域，但硬度低、耐磨耐蝕性差，表面顏色單一等缺點限制了其更廣泛的應(yīng)用。通過對鋁及其合金進(jìn)行表面處理可以克服這些缺點，在合金表面獲得性能優(yōu)良的彩色陶瓷膜層，因此，鋁及其合金的表面著色研究具有重要的理論和實用價值。
　　目前用于鋁及其合金的表面著色技術(shù)主要包括化學(xué)染色法、整體染色法、電解著色法、電泳法、微弧氧化法等

2、。作為一種新興的著色技術(shù)，微弧氧化法因可以在合金表面形成高結(jié)合強(qiáng)度、高硬度、耐磨、耐蝕的顏色可調(diào)且色澤穩(wěn)定的陶瓷膜層等優(yōu)勢而具有較高的應(yīng)用價值。
　　本論文以6063鋁合金為基體，在硅酸鈉-氫氧化鉀(Na2SiO3-KOH)作為主電解液體系中加入甘油和氟化鉀(KF)，以釩酸氨(NHWO3)為著色劑，配制著色電解液，制備綠色微弧氧化陶瓷膜層，研究了電解液參數(shù)和電參數(shù)對微弧氧化膜層組織結(jié)構(gòu)和性能的影響。通過X射線衍射儀(XRD)、掃描

3、電子顯微鏡(SEM)和能譜分析儀(EDS)分別對膜層的相組成、微觀形貌和元素含量進(jìn)行表征，分別采用渦流涂層厚度儀、劃痕試驗儀對微弧氧化陶瓷層的厚度及與基體的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行檢測，利用電化學(xué)腐蝕方法對陶瓷層的電化學(xué)耐蝕性能進(jìn)行分析，優(yōu)化工藝參數(shù)，制備出性能良好的綠色微弧氧化膜。
　　試驗結(jié)果表明，微弧氧化過程中，電解液成分NH4VO3、Na2SiO3，正、負(fù)電壓和正占空比對膜層部分性能的影響規(guī)律相似，隨著不同影響因素的升高，膜層的顏色逐

4、漸變深;膜層中微孔的孔徑、膜層厚度逐漸變大，膜層的耐蝕性能及膜層與基體的結(jié)合力先增大后又減小;KF的加入有利于膜層的結(jié)合強(qiáng)度和膜層的耐蝕性的提高;隨著含量的增加，膜層的粗糙度有所增大，膜層的厚度逐漸增大，基體與膜層間的結(jié)合力逐漸增大，膜層的耐蝕性能先增大后減小。通過分析比較得出，當(dāng)NH4VO3、Na2SiO3和KF的濃度分別為為6g/L、8g/L和0.5g/L，當(dāng)正向電壓、負(fù)向電壓和正占空比分別為440V、-40V和30％時，膜層質(zhì)量最