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TC4钛合金微弧氧化膜的制备表征及阴极微弧放电机制研究

唐元广  
【摘要】: 本文利用自制多功能微弧氧化(MAO)制备系统,对? TC4?钛合金进行了?MAO?处理,研究了工艺参数对膜层的生长特性、相组成、微观结构、显微硬度和耐蚀性等的影响。 研究了?Na2SiO3、Na3PO4?和?NaAlO2?体系的浓度对起弧电压,MAO?膜的生长特性、相组成、表面形貌和耐蚀性等的影响;利用恒定电压的工作模式,一方面比较详细地研究了阳极电压脉冲的峰值、频率和占空比及处理时间等参数对氧化膜的生长特性、微结构、相组成和表面形貌等的影响;另一方面,比较详细地研究了阴极电压脉冲的峰值、占空比和处理时间等对膜层的生长特性、微结构、相组成、力学性能和耐腐蚀性能等的影响。 在此基础上,对较高阴极峰值电压作用下的试样表面出现的阴极微弧放电现象进行了初步的研究,提出了MAO过程中阴极微弧放电的作用模型,并对阴极微弧放电的机理及其影响因素进行了分析。利用阴极微弧放电现象,可以将TC4?钛合金MAO膜的成膜速率从3.6μm/min提升到13.7μm/min,且制备的膜层品质较高。


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