5754铝镁合金微弧氧化膜的制备及其理化特性研究

5754铝镁合金微弧氧化膜的制备及其理化特性研究

论文摘要

本文利用自制多功能MAO膜的制备系统,在5754铝镁合金表面制备了MAO膜,系统的研究了工艺参数对膜层的生长特性、表面形貌和相组成的影响,随后对5系Al-Mg合金MAO膜的生长特性和理化特性随工艺参数的变化规律进行了较详细的研究。首先研究了Na2Si3、Na3PO4和NaAlO2处理液体系的浓度对电导率、起弧电压、MAO膜的生长特性、表面形貌和相组成的影响;通过对三种处理液中材料表面所生成的MAO膜特性的分析,选择了NaAlO2体系作为5754铝镁合金的处理液,并研究了处理液的温度和PH值对MAO膜的生长特性、相结构、表面形貌的影响。其次,利用恒定电压的工作模式,比较详细地研究了处理电压、频率和占空比及处理时间等参数对MAO膜的生长特性、表面形貌和相组成等的影响。最后,对5系Al-Mg合金MAO膜的生长特性和理化特性(洛氏硬度、耐腐蚀性能)进行了较详细的研究对比,并分析其随工艺参数的变化规律。

论文目录

  • 内容提要
  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一章 绪论
  • §1.1 铝镁合金的应用与发展
  • §1.1.1 铝镁合金的特性
  • §1.1.2 铝镁合金的应用
  • §1.1.3 限制铝镁合金发展的因素
  • §1.2 铝镁合金常见的腐蚀类型
  • §1.2.1 金属常见的腐蚀类型
  • §1.2.2 铝镁合金的点腐蚀
  • §1.2.3 铝镁合金的电偶腐蚀
  • §1.2.4 铝镁合金在水溶液中的电化学腐蚀
  • §1.3 铝镁合金的腐蚀防护
  • §1.3.1 提高铝镁合金制品整体的耐蚀性
  • §1.3.2 传统的铝镁合金表面处理技术
  • §1.4 铝镁合金微弧氧化技术介绍
  • §1.4.1 微弧氧化技术概况
  • §1.4.2 铝镁合金微弧氧化技术的研究现状
  • §1.4.3 铝镁合金微弧氧化技术的特点及应用前景
  • §1.5 论文的选题及研究内容
  • 第二章 实验设备和实验方法
  • §2.1 实验设备
  • §2.2 实验材料
  • §2.3 铝镁合金MAO膜的制备
  • §2.3.1 铝镁合金MAO的工艺流程
  • §2.3.2 MAO的前处理
  • §2.3.3 处理液的种类及配制
  • §2.3.4 实验技术路线
  • §2.3.5 MAO工艺参数设计
  • §2.4 MAO过程
  • §2.5 铝镁合金MAO膜的表征方法
  • §2.5.1 膜层厚度测量
  • §2.5.2 膜层相结构分析
  • §2.5.3 膜层微观结构分析
  • §2.5.4 膜层硬度测量
  • §2.5.5 膜层耐腐蚀性能测试
  • 第三章 处理液对铝镁合金MAO膜特性的影响
  • §3.1 引言
  • §3.2 样品的准备及实验条件
  • §3.3 组分和浓度对处理液电导率和起弧电压的影响
  • §3.4 处理液组分及浓度对MAO膜特性的影响
  • §3.4.1 对膜厚的影响
  • §3.4.2 对表面形貌的影响
  • §3.4.3 对相组成的影响
  • §3.5 处理液的确定
  • §3.6 处理液温度对MAO膜特性的影响
  • §3.6.1 对MAO膜生长特性的影响
  • §3.6.2 对MAO膜表面形貌的影响
  • §3.6.3 对MAO膜层相组成的影响
  • §3.7 处理液PH值对MAO膜特性的影响
  • §3.7.1 对MAO膜生长特性的影响
  • §3.7.2 对MAO膜表面形貌的影响
  • §3.7.3 对MAO膜相组成的影响
  • §3.8 本章小结
  • 第四章 电学参数对铝镁合金MAO膜特性的影响
  • §4.1 引言
  • §4.2 试样的制备及实验条件
  • §4.3 处理电压对MAO膜特性的影响
  • §4.3.1 对MAO膜厚的影响
  • §4.3.2 对MAO膜表面形貌的影响
  • §4.3.3 对MAO膜相结构的影响
  • §4.4 脉冲频率对MAO膜特性的影响
  • §4.4.1 对MAO膜厚的影响
  • §4.4.2 对MAO膜表面形貌的影响
  • §4.4.3 对MAO膜相结构的影响
  • §4.5 脉冲占空比对MAO膜特性的影响
  • §4.5.1 对MAO膜厚的影响
  • §4.5.2 对MAO膜表面形貌的影响
  • §4.5.3 对MAO膜相结构的影响
  • §4.6 处理时间对MAO膜特性的影响
  • §4.6.1 对MAO膜厚的影响
  • §4.6.2 对MAO膜表面形貌的影响
  • §4.6.3 对MAO膜相结构的影响
  • §4.7 本章小结
  • 第五章 三种5系铝镁合金MAO膜理化特性的对比研究
  • §5.1 引言
  • §5.2 样品的准备及实验条件
  • §5.2.1 材料的种类与特性
  • §5.2.2 实验条件
  • §5.3 三种Al-Mg合金MAO膜的生长特性对比研究
  • §5.3.1 处理液浓度对MAO膜厚影响
  • §5.3.2 电学参数对MAO膜厚影响
  • §5.3.3 处理时间对MAO膜生长过程的影响
  • §5.4 三种Al-Mg合金洛氏硬度的测试与对比研究
  • §5.4.1 处理液浓度对MAO膜表面洛氏硬度的影响
  • §5.4.2 电学参数对MAO膜表面洛氏硬度的影响
  • §5.4.3 处理时间对MAO膜表面洛氏硬度的影响
  • §5.5 三种Al-Mg合金MAO膜耐腐蚀性能的研究
  • §5.5.1 三种Al-Mg合金基体的耐腐蚀性能测试
  • §5.5.2 处理液浓度对MAO膜耐腐蚀性能的影响
  • §5.5.3 电学参数对MAO膜耐腐蚀性能的影响
  • §5.5.4 处理时间对MAO膜耐腐蚀性能的影响
  • §5.6 本章小结
  • 总结
  • 参考文献
  • 博士期间发表的论文
  • 致谢
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