鋁合金表面微等離子體氧化黑色陶瓷膜制備工藝及其成膜機(jī)理研究.pdf

1、由于鋁合金有優(yōu)良的比強(qiáng)度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和易于成形加工等特性,在工程上得到了廣泛的應(yīng)用。但鋁合金表面硬度低和抗腐蝕性差等特點(diǎn)，限制了其應(yīng)用范圍，因此，須對(duì)鋁合金進(jìn)行表面處理以改善其使用性能。 鋁合金表面著彩色膜層是表面處理的一個(gè)重要方面，傳統(tǒng)的方法主要是采用陽(yáng)極氧化膜吸附有機(jī)或無(wú)機(jī)染料著色法和陽(yáng)極氧化直接著色法，但獲得的表面膜層色澤不穩(wěn)定、耐磨性和耐腐蝕性差。最近發(fā)展起來(lái)的微等離子體氧化技術(shù)是將鋁合金置于電解液中通電使其表面產(chǎn)生

2、微等離子體放電，而在鋁合金表面原位生長(zhǎng)一層陶瓷膜的表面處理技術(shù)。通過(guò)這種技術(shù)可在鋁合金表面獲得高硬度、高熱抗、耐腐蝕性好、附著力高、色澤穩(wěn)定的陶瓷膜層。 本文試驗(yàn)研究了Fe-Cr-Co系二步氧化成膜法和W-P-Mo系一步氧化成膜法電解液在LC4和LY12鋁合金表面生成黑色陶瓷膜的電解液成分、電源等工藝參數(shù)；并對(duì)不同工藝所得結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，分析了陰極和試樣形狀等因素與成膜質(zhì)量的關(guān)系。試驗(yàn)研究結(jié)果表明采用W-P-Mo系一步成膜法在鋁

3、合金表面原位生成純黑色陶瓷膜的性能較佳，其最佳工藝參數(shù)為：Na2WO4 11.0g/L， Na3PO4 15.0g/L，（NH4）6Mo7O24 18.0g/L，PH值8.0；直流恒流3.5A/dm2；包覆型陰極板；無(wú)尖角銳邊試樣。獲得的膜層表面光滑純黑，厚度30～60μm、微觀硬度HV800～1200。 對(duì)上述工藝制備的膜層進(jìn)行了表面和截面SEM分析及XRD相分析，膜層為多孔性結(jié)構(gòu)，除以α－Al2O3、γ－Al2O3為主體相外