低熱損耗鎂合金微弧氧化工藝的研究.pdf

1、微弧氧化技術(shù)是一種在金屬表面原位生長陶瓷膜的先進(jìn)成型技術(shù)，是鎂合金表面處理技術(shù)的重點發(fā)展方向。本文通過試驗，對影響AZ91D鎂合金微弧氧化熱損耗的因素進(jìn)行了研究，并制備了適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的低熱損耗微弧氧化工藝設(shè)備和冷卻系統(tǒng)。
　　 在影響AZ91D鎂合金微弧氧化熱損耗的因素部分，借鑒微弧氧化目前已有和正在研究的電解液配方，參考前期嘗試性試驗結(jié)果，探索了在硅酸鹽體系中，影響AZ91D鎂合金微弧氧化的熱損耗的因素。以微弧氧化溶液

2、溫度變化量、熱損耗率、成膜速率、致密性作為評價指標(biāo)，通過綜合分析，直觀分析、正交試驗和方差分析，對影響AZ91D鎂合金微弧氧化熱損耗和膜層質(zhì)量的控制模式、工藝參數(shù)、溶液重復(fù)使用次數(shù)和電解液配方進(jìn)行了研究，確定最佳控制模式是恒流和逐步加壓模式。最佳工藝參數(shù)為電流密度是9.0A/dm2、頻率500Hz、微弧氧化時間20分鐘。最佳試驗次數(shù)為20次，并對隨試驗次數(shù)增加出現(xiàn)的白色沉淀物進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)白色沉淀物為非晶態(tài)化合物，以膠體形式出現(xiàn)，

3、使電解液粘度增加，造成離子擴散變慢，熱損耗增大，膜層質(zhì)量變差。對電解液成分的研究表明：最佳添加劑組成是丙三醇為15ml/L、鎢酸鈉0.5g/L、鈉二EDTA1g/L；最佳NaOH質(zhì)量濃度為2.0g/L；研究發(fā)現(xiàn)，在Na2SiO3、(NaPO3)6和NaAlO2三種溶液體系中，隨溶液濃度的增大，以Na2SiO3溶液體系中的熱損耗變化量最小，而以(NaPO3)6中熱損耗變化量最大，并發(fā)現(xiàn)Na2SiO3溶液體系制得的膜層質(zhì)量較好。在最佳電解液

4、配方和工藝參數(shù)條件下的微弧氧化熱損耗率相對較低、成膜速率大、膜厚致密度高。借助SEM、EDS和XRD分析可知陶瓷膜微觀表面形貌、截面形貌和相組成，對低熱損耗微弧氧化膜層微觀表面形貌和截面形貌進(jìn)行SEM觀察分析發(fā)現(xiàn)：膜層表面是由許多微孔構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；膜層截面由致密層和疏松層組成；對低熱損耗微弧氧化膜層進(jìn)行XRD物相分析發(fā)現(xiàn)：氧化膜層主要是由MgO、Al2O3和MgAl2O4組成。
　　 在制備適合工業(yè)化生產(chǎn)的微弧氧化設(shè)備和冷卻系