溶質(zhì)元素在鋁合金微弧氧化陶瓷膜層形成及生長過程中的作用機(jī)理.pdf

1、本文研究了溶質(zhì)元素種類、溶質(zhì)元素濃度及溶液pH值對鋁合金微弧氧化初期成膜過程及陶瓷層生長過程的影響,分析了溶質(zhì)元素的作用機(jī)理,并依據(jù)溶質(zhì)元素作用機(jī)理制備出黑色陶瓷層.采用SEM觀察微弧氧化初期膜層及陶瓷層的表面和截面形貌；通過EDS分析初期膜層及陶瓷層的元素組成和元素在陶瓷層中的變化趨勢；通過XPS分析溶質(zhì)元素在陶瓷層中的化學(xué)狀態(tài)；采用渦流測厚儀測量陶瓷層的厚度；通過電化學(xué)分析研究鋁合金在不同微弧氧化溶質(zhì)體系中電化學(xué)性質(zhì)的差異.

2、 結(jié)果表明:鋁合金微弧氧化初期所成膜層為氧化膜,溶質(zhì)元素只是微量存在于膜層表面.后期生成的陶瓷層也主要由Al和O兩種元素組成,但是溶質(zhì)元素在陶瓷層中的含量存在很大的差別.在Na<,2>MoO<,4>溶液中生成的陶瓷層中不含有溶質(zhì)元素Mo,在Na<,2>SiO<,3>溶液中生成的陶瓷層中溶質(zhì)元素Si的含量高達(dá)10.75﹪.在pH值為7.50-10.00的溶液中鋁合金表面利于形成高阻抗膜層,為后期的擊穿放電提供條件.溶液電導(dǎo)率越大,陶瓷層生

3、長速率越快,但在不同溶質(zhì)體系中陶瓷層生長速率有一定的差異.微弧氧化初期成膜過程與鋁合金在溶質(zhì)體系中的電化學(xué)行為緊密相關(guān),成膜過程中處于溶液中的鋁合金表面形成高阻抗膜層并不斷增厚使外加電壓升高以達(dá)到起弧電壓,從而產(chǎn)生微弧放電現(xiàn)象,溶質(zhì)元素種類影響成膜速率和起弧電壓.微弧氧化陶瓷層生長過程中,具有吸附等特性的溶質(zhì)離子在微弧放電及陶瓷層生長過程中吸附沉積于陶瓷層表面改變陶瓷層的成分及微觀結(jié)構(gòu).根據(jù)溶質(zhì)元素在陶瓷層表面的吸附特性,在微弧氧化溶液