鋁、鈦微弧氧化工藝及機理研究.pdf

1、采用微弧氧化技術，在鋁、鈦表面制備陶瓷層。利用掃描電鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、X射線衍射(XRD)研究了陶瓷層的成分、表面形貌、相結構、厚度、橫截面，用摩擦磨損試驗機研究了陶瓷層的摩擦學行為。揭示了微弧氧化技術的反應機理、陶瓷層的形成過程，并著重探討了電導率、氧化時間、Na2WO4添加劑對鋁微弧氧化陶瓷層成分、相結構和表面形貌的影響，電解液酸堿性、Na2Mo7O24添加劑對鈦微弧氧化的影響。 鋁微弧氧化研究表明：氧化膜主要

2、有α-Al2O3和γ-Al2O3相構成；硅酸鈉、碳酸鈉電解液中制備的微弧氧化膜表面光滑、高硬度、與基體結合緊密，隨著氧化時間的延長陶瓷膜增厚，粗糙度增大，α-Al2O3相增多；pH值為8.6的硼砂、磷酸氫二鈉的緩沖溶液中加入硅酸鈉、碳酸鈉的復合體系中制備的陶瓷層表面粗糙度最小，隨著電導率的增加，α-A12O3相減少；硅酸鈉、碳酸鈉體系隨著電導率的增大，成膜質量變好，α-A12O3相增加顯著；隨Na2WO4濃度的升高，陶瓷層中α-A12O

3、3的含量減少。 鈦微弧氧化研究表明：在酸性電解液中生成的氧化膜主要為銳鈦礦型TiO2，且隨著pH值的減小，銳鈦礦型TiO2的含量增加，膜層表面結構不均勻，疏松多孔；在近中性電解質溶液中，生成的氧化膜為銳鈦礦型TiO2和金紅石型TiO2混合相結構；在弱堿性電解質溶液中，生成的氧化膜為銳鈦礦型TiO2和金紅石型TiO2混合相結構，主要是金紅石型TiO2，隨著pH值的增加，金紅石型TiO2的含量增加，氧化膜光滑致密，與基體結合緊密；以