添加劑對(duì)陽(yáng)極氧化鋁膜性能的影響研究.pdf

1、陽(yáng)極氧化鋁膜在建筑、裝飾、航空等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文結(jié)合添加劑在提高陽(yáng)極氧化膜耐蝕性能方面的研究現(xiàn)狀，對(duì)稀土鹽和有機(jī)物兩種添加劑及其復(fù)合添加劑對(duì)氧化膜性能的影響進(jìn)行研究。 本文選取Ce(SO4)2、La2(SO4)3、草酸、檸檬酸、甘油作為單一添加劑分別加入硫酸電解液中，并采用傳統(tǒng)的陽(yáng)極氧化工藝制備出多孔氧化鋁膜。通過(guò)所得氧化膜厚度、硬度及耐蝕性測(cè)試，并以耐蝕性為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)選出最佳單一添加劑為硫酸高鈰，并確定其最佳

2、添加量為1mmol/L。通過(guò)測(cè)定氧化膜的硬度、厚度、耐蝕性隨氧化時(shí)間的變化規(guī)律，確定最佳氧化時(shí)間為1h。 在含有硫酸高鈰的硫酸電解液中分別加入草酸、檸檬酸、甘油三種具有代表性的有機(jī)添加劑，通過(guò)對(duì)所得陽(yáng)極氧化膜的厚度、硬度、耐蝕性的研究，并以耐蝕性為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)選出與鈰鹽有最佳協(xié)同效應(yīng)的有機(jī)添加劑種類為檸檬酸，其最佳添加量為0.6mol/L，并且得到復(fù)合添加劑在提高氧化膜的耐蝕性能方面優(yōu)于單一添加劑。氧化過(guò)程的電流-時(shí)間曲線及

3、電化學(xué)阻抗的研究結(jié)果表明，單一和復(fù)合添加劑均不改變陽(yáng)極氧化的過(guò)程，卻使阻擋層的厚度增加，從而使膜的耐蝕性增強(qiáng)。但加入復(fù)合添加劑后，所得膜在NaCl中的耐蝕機(jī)制發(fā)生改變，生成的大分子絡(luò)合物堵塞孔口，從而使其耐蝕性進(jìn)一步加強(qiáng)。 隨后對(duì)硫酸、硫酸+硫酸高鈰、硫酸+硫酸高鈰+檸檬酸三種電解液中所得氧化鋁膜的性能進(jìn)行了比較。通過(guò)化學(xué)浸蝕法得到：三種膜在中性、酸性、堿性介質(zhì)中的耐蝕性順序?yàn)橹行?酸性>堿性。通過(guò)TEM、XRD、EDS測(cè)試技術(shù)

4、對(duì)添加劑作用下所得氧化膜的表面形貌、結(jié)構(gòu)及組成進(jìn)行分析，結(jié)果表明添加劑的加入，使氧化膜的孔徑減小、孔壁增厚、孔隙率降低，從而使其耐蝕性增大，但對(duì)膜的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)及組成沒(méi)有影響。 最后通過(guò)對(duì)三種電解液中離子形態(tài)的分析，并結(jié)合氧化過(guò)程中電流-時(shí)間曲線的特點(diǎn)和電化學(xué)阻抗技術(shù)的研究結(jié)果，初步探討了添加劑在陽(yáng)極氧化過(guò)程中可能的作用機(jī)制。由于稀土離子具有較高的價(jià)態(tài)和較正的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位，在陽(yáng)極氧化過(guò)程中對(duì)某些中間反應(yīng)起到類似于催化劑的作用，