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《西安理工大学》 2006年
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添加剂对铝合金微弧氧化陶瓷层生长过程和性能的影响及溶液失效分析

赵仁兵  
【摘要】: 在磷酸盐溶液中分别加入NH_4VO_3和Na_2WO_4,通过微弧氧化工艺在6061铝合金上制备了黑色和灰色陶瓷膜。研究了NH_4VO_3和Na_2WO_4的含量对膜层性能及生长过程中能量的影响。采用pH-k(电导率)法分析了电解液失效的原因,借助SEM、XPS分析了陶瓷层的表面形貌和W、V元素的含量及其组成,探讨了NH_4VO_3、Na_2WO_4在微弧氧化过程中的作用机理。 结果表明:NH_4VO_3和Na_2WO_4的含量对陶瓷层的性能及形成过程中的能量有较大影响。随着NH_4VO_3含量的增加,膜层黑度增加,沉积物附着力降低,粗糙度先减小后增大,膜层耐磨性和厚度先增大后减小;随着溶液温度增加,膜层粗糙度、黑度减小,沉积物附着力增大,膜厚先增大后减小;当NH_4VO_3浓度为5~8g/L,溶液温度为40℃时,膜层表现出优异的综合性能。随着Na_2WO_4含量的增加,膜层厚度增加,耐磨性先增后减;在Na_2WO_4浓度为7g/L时,随电流密度的增加,膜层厚度增加,表面粗糙度、膜层前期磨损量相对增加,后期趋于平稳;氧化起弧发生前,Na_2WO_4能促使阳极氧化膜的形成,氧化起弧发生后,进入膜层并参与反应,并以WO_3和W_(18)O_(49)存在膜层中;当Na_2WO_4含量为5~7g/L,膜层具有很好的致密性和耐磨性。两种添加剂均可减少膜层生长过程中的能耗。 溶液在使用前期NH_4VO_3的分解,pH值的降低以及k值(电导率)的增大造成了电解液失效。当调整电解液的pH值控制在7.5~8.5,k值维持在2.0×104~3.5×104μs/cm时,处理面积及电解液使用寿命提高10倍以上。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG174.45

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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【参考文献】
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3 黄文现;吴昆;邓坤坤;郑明毅;;电参数对镁基复合材料微弧氧化膜层的影响[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
4 朱旻昊;林修洲;蔡振兵;罗军;;微弧氧化涂层的制备与摩擦学行为研究[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集(一)[C];2008年
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9 陈飞;周海;陈晨;夏阳建;;铝合金表面陶瓷层耐磨性能[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
10 张静;刘向东;刘晓丽;张雅萍;吕凯;乌迪;;电解液中Ce~(3+)/Ce~(4+)含量对ZAlSi12Cu2Mg1微弧氧化膜特性和表面形貌的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
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【同被引文献】
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7 贺永胜;微弧氧化特种电源器件选择及实验分析[D];西北工业大学;2006年
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【二级引证文献】
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3 戴振东;丁红燕;王远;;微弧氧化铝合金在不同环境下的摩擦学行为研究[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年
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5 朱祖芳;;铝和镁合金制品的表面处理技术及其应用现况[A];2005年上海市电镀与表面精饰学术年会论文集[C];2005年
6 唐薇;李凯;;轻轨车用铝合金型材的矫直方法[A];2009(重庆)中西部第二届有色金属工业发展论坛论文集[C];2009年
7 康慧;胡刚;曲平;;铝合金真空钎焊的发展[A];第十次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2001年
8 王元良;屈金山;胡久富;周友龙;;天然气汽车铝合金压力容器的选材与焊接[A];四川省汽车工程学会2001年学术年会论文集[C];2001年
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10 吕耀辉;陈树君;殷树言;;反极性电流对铝合金穿孔等离子弧焊接工艺的影响[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
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4 张炳乾;十年坎坷成大道 铝硅百炼终成金[N];中国有色金属报;2005年
5 本报记者  来玉良;“项目之王”的风采[N];黑龙江日报;2006年
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8 记者刘其丕;金锚集团 高强韧铝合金专用型材投产[N];中国有色金属报;2009年
9 周大伟;关税政策促使铝及铝加工工业体验“涅槃”[N];中国有色金属报;2008年
10 郑开榜;1-7月铝材出口稳步增长[N];中国有色金属报;2008年
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4 苏培博;镁合金微弧氧化原位生长陶瓷膜及其摩擦行为研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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6 刘妍;AZ91D镁合金微弧氧化工艺及成膜行为研究[D];浙江大学;2012年
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5 李均明;铝合金微弧氧化陶瓷层生长过程及绝缘性能的研究[D];西安理工大学;2002年
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7 李佳庆;铝合金表面不同颜色微弧氧化陶瓷层的制备工艺研究[D];吉林大学;2011年
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10 徐涛涛;镁合金微弧氧化陶瓷层形成机制及工艺研究[D];燕山大学;2011年
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