铝硅合金阳极氧化工艺及耐蚀性研究

论文摘要

硅铝合金具有许多优良特性,如质轻、强度高等,但Si, Mg元素的加入增加了合金的腐蚀敏感性,在大气环境下容易发生腐蚀而破坏。论文采用硫酸阳极氧化,对脱脂、碱蚀、出光等表面预处理对表面质量的影响进行了研究,确定了三个预处理工序的最佳工艺控制参数；从阳极氧化机理着手,对电解液浓度,电解液温度,氧化时间、电流密度,添加剂、后处理等对氧化膜质量的影响进行了分析讨论；通过测定氧化膜极化曲线和交流阻抗谱对氧化膜的耐蚀性进行了定性分析,综合考虑铝合金表面的装饰性和耐蚀性,确定了阳极氧化的最佳工艺参数。采用SEM、XRD、EDS对阳极氧化膜的微观形貌、成分和结构进行了分析和对比。结果表明：氧化膜其主要组成是非晶态的氧化铝,且氧化膜表面致密均匀。对氧化膜进行了重铬酸钾点滴试验、滴碱试验、240 h的中性盐雾试验,结果表明：在最优条件下制备的阳极氧化膜具有良好的耐酸、耐碱和耐中性盐雾腐蚀能力。运用交流阻抗技术和极化曲线技术,研究了氧化膜封闭前后在氯化钠溶液中的电化学行为,结果表明：氧化膜经封闭处理后耐蚀性提高,氧化膜在氯化钠溶液中的耐蚀性与侵蚀性Cl-离子的浓度密切相关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 铝的阳极氧化处理
• 1.3.1 铝阳极氧化膜的形成机理
• 1.3.2 阳极氧化膜的结构,组成及生长过程
• 1.4 阳极氧化膜的性能及影响因素
• 1.4.1 阳极氧化膜的性能
• 1.4.2 阳极氧化膜性能的影响因素
• 1.5 阳极氧化膜的制备与封闭
• 1.5.1 阳极氧化膜的制备
• 1.5.2 阳极氧化膜的封闭
• 1.6 阳极氧化膜在侵蚀型溶液中的腐蚀行为
• 1.7 研究方法
• 1.7.1 极化曲线的测定
• 1.7.2 交流阻抗法
• 1.7.3 近代材料研究方法
• 1.8 选题目的及意义
• 1.9 本课题研究的主要内容
• 第2章 试验方法
• 2.1 实验材料与仪器
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验试剂
• 2.1.3 试验仪器
• 2.2 氧化膜试样的制备与装置
• 2.2.1 工艺流程
• 2.2.2 试片预处理
• 2.2.3 阳极氧化实验
• 2.2.4 封闭处理
• 2.3 氧化膜的质量评定
• 2.3.1 氧化膜外观质量检测
• 2.3.2 氧化膜厚度的测量
• 2.3.3 氧化膜封孔质量检测
• 2.3.4 氧化膜形貌与组成的检测
• 2.3.5 氧化膜耐蚀性检测
• 2.4 阳极氧化膜的电化学行为的测试
• 2.4.1 电化学测试体系
• 2.4.2 交流阻抗谱测量
• 2.4.3 极化曲线的测量
• 第3章 铝合金阳极氧化试验
• 3.1 阳极氧化工艺参数的确定
• 3.1.1 硫酸浓度的选择
• 3.1.2 电流密度的选择
• 3.1.3 氧化时间的选择
• 3.1.4 电解液温度的选择
• 3.1.5 草酸浓度的选择
• 3.1.6 铝离子和硫酸镍浓度的选择
• 3.2 封孔实验结果及分析
• 3.2.1 封闭处理对耐蚀性的影响
• 3.2.2 封闭处理对表面形貌的影响
• 3.3 本章小结
• 第4章 阳极氧化膜的性能测试
• 4.1 氧化膜的外观检查
• 4.2 氧化膜的表面形貌
• 4.2.1 膜表面金相显微镜形貌
• 4.2.2 膜表面扫描电镜形貌
• 4.2.3 膜截面显微镜形貌
• 4.3 氧化膜封孔质量的评定
• 4.3.1 指印试验结果
• 4.3.2 无硝酸预浸的磷-铬酸法试验结果
• 4.4 氧化膜的耐蚀性分析
• 4.4.1 点滴试验
• 4.4.2 滴碱试验
• 4.4.3 中性盐雾试验（NSS）
• 4.5 氧化膜的能谱图分析
• 4.6 氧化膜的XRD分析
• 4.7 氧化膜电化学性能的研究
• 4.8 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢