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能量参数对钛合金微弧氧化膜层表面形貌及膜层/环氧树脂结合强度的影响

张菊梅  
【摘要】: 通过对不同能量参数条件下制备的钛合金微弧氧化膜层表面及截面形貌的分析,探讨了陶瓷层的生长过程及影响钛合金微弧氧化膜层表面形貌变化的因素。利用X射线衍射测定了陶瓷层中的相组成。分析了不同表面形貌膜层/环氧树脂界面的结合强度和撕裂状态,进而就相关因素对膜层/环氧树脂界面结合强度的影响进行了归纳和研究。 研究表明:微弧氧化膜层的表面形貌及生长过程受控于能量参数的模式选择,在恒定的电参数下随着氧化时间的延长,膜层表面的微孔直径增大,微孔间的孔径偏差增大,孔的数量减少;电流密度、电压和占空比对微弧氧化膜层形貌的影响规律与氧化时间对其的影响相似;随脉冲频率的增加,孔的数量增加,膜层表面的微孔直径减小,微孔间的孔径偏差减小,粗糙度值降低。陶瓷膜层/环氧树脂的结合强度随频率的增加先是快速上升,当频率增加至400 Hz时膜层的结合强度达到最高66.05 MPa,随后结合强度逐渐下降并趋于平缓。随着金红石/锐钛矿两相含量比的增加,所得到的膜层/环氧树脂的结合强度值在升高,即膜层中金红石的含量越高,对于粘结愈有利。环氧树脂的固化时间、厚度、对粘面是否喷砂和清洗对膜层/环氧树脂结合强度都有影响。


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