安凌云:电参数、电解液及其交互作用对微弧氧化膜微观结构及耐蚀性的影响论文

安凌云:电参数、电解液及其交互作用对微弧氧化膜微观结构及耐蚀性的影响论文

本文主要研究内容

作者安凌云(2019)在《电参数、电解液及其交互作用对微弧氧化膜微观结构及耐蚀性的影响》一文中研究指出:微弧氧化膜是利用微弧氧化技术在镁、铝、钛及其合金表面原位生成的一层陶瓷质氧化膜,此膜层结构致密、耐蚀性好且与基体结合紧密。目前,针对微弧氧化成膜影响较为重要的电参数和电解液,众多学者进行了大量的研究并取得了显著的科研成果。但是,随着研究的不断拓展和深入,电参数和电解液对微弧氧化膜层微观结构和耐蚀性影响的研究结论出现了差异。这是因为多数研究是采用单一因素作为变量进行的,而微弧氧化膜层是多因素综合作用的结果,因素间可能存有不可忽略的交互作用。本文将电参数间的、电解液组分间的、电参数和电解液间的交互作用纳入实验设计,着重探究因素及其交互作用影响膜层微观结构及耐蚀性的机理,并最大程度地优化因素间搭配方案,为制得耐蚀性能更为优异的微弧氧化膜提供理论依据。首先制备两种具有典型微观结构的微弧氧化膜层,并研究这两种膜层分别在HNO3介质和NaCl介质中的腐蚀特点。结果表明,膜层在HNO3和NaCl介质中的腐蚀特点不同。膜层在HNO3介质中的腐蚀特点以消耗性为主,主要是与腐蚀介质发生了化学反应而被消耗,进而基体遭到了破坏,故膜层较大的厚度将对抵御腐蚀介质的侵蚀做出主要贡献。膜层在NaCl介质中的腐蚀特点以渗透性的为主,腐蚀介质主要是通过膜层中较大微孔和微裂纹等缺陷渗透膜层,侵蚀基体,因此膜层的致密性将对其耐蚀性发挥主要作用。这为深入研究电参数、电解液及其交互作用影响膜层微观结构及耐蚀性的机理提供了依据。在电解液中加入钒元素含量相同的V2O5和NaVO3后,膜层厚度均稍有减小,膜层在HNO3介质中的耐蚀性因总厚度较薄也都有所降低,但在NaCl介质中的耐蚀性因膜层致密性增加而得以提高,且二者的添加量皆为最少时膜层耐蚀性最佳。同时相比钒含量相同的V2O5,加入NaVO3的性价比更高。本论文中的正交实验设计是研究电参数间、电解液组分间、电参数和电解液间交互作用的关键所在。结果表明这些因素不仅独立地影响膜层,而且其交互作用也显著地影响膜层,但因素间的交互作用机制不同。1)电压、频率和占空比等电参数间的交互作用,提高了微弧氧化反应速率的同时,又延长了微弧氧化时间,显著增加了生成物的含量和膜层厚度。但同时也导致了击穿放电强度的增加、击穿反应产生的能量和热量的集中,致使膜层微孔孔径增大、微裂纹产生、膜层结构变得疏松。因此,高电压、低频率和大占空比搭配下,制得的膜层最厚,膜层在HNO3介质中的耐蚀性最好;反之,低电压,高频率和小占空比搭配时,获得的膜层最致密,膜层在NaCl介质中的耐蚀性最佳。2)电解液中小粒径TiC在电场作用下更易向阳极迁移,而分散剂PEG6000和阴离子表面活性剂SDS间的交互作用在防止这些小粒径TiC絮凝的同时,也增加了其表面的负电荷量,进而显著增多了膜层中TiC耐蚀物相含量,且在一定程度上改善了膜层的致密性。因此,向电解液中添加小粒径TiC的同时,添加PEG6000和SDS,能最大程度地改善膜层在NaCl介质中的耐蚀性能。3)电参数中的电压与电解液组分(K2ZrF6和EDTA-Na)间的交互作用,不仅增加了放电通道中生成物的量,还减少了放电通道中这些物质的喷射量,使更多的物质沉积于放电通道中,减小微孔孔径,降低表面孔隙率,改善膜层致密性,同时也增加了膜厚和ZrO2耐蚀物相的含量。因此,高浓度的K2ZrF6、高浓度的EDTA-Na和高电压搭配时,膜层结构最为致密,膜层较厚,ZrO2物相含量较多,膜层综合性能最佳。

Abstract

wei hu yang hua mo shi li yong wei hu yang hua ji shu zai mei 、lv 、tai ji ji ge jin biao mian yuan wei sheng cheng de yi ceng tao ci zhi yang hua mo ,ci mo ceng jie gou zhi mi 、nai shi xing hao ju yu ji ti jie ge jin mi 。mu qian ,zhen dui wei hu yang hua cheng mo ying xiang jiao wei chong yao de dian can shu he dian jie ye ,zhong duo xue zhe jin hang le da liang de yan jiu bing qu de le xian zhe de ke yan cheng guo 。dan shi ,sui zhao yan jiu de bu duan ta zhan he shen ru ,dian can shu he dian jie ye dui wei hu yang hua mo ceng wei guan jie gou he nai shi xing ying xiang de yan jiu jie lun chu xian le cha yi 。zhe shi yin wei duo shu yan jiu shi cai yong chan yi yin su zuo wei bian liang jin hang de ,er wei hu yang hua mo ceng shi duo yin su zeng ge zuo yong de jie guo ,yin su jian ke neng cun you bu ke hu lve de jiao hu zuo yong 。ben wen jiang dian can shu jian de 、dian jie ye zu fen jian de 、dian can shu he dian jie ye jian de jiao hu zuo yong na ru shi yan she ji ,zhao chong tan jiu yin su ji ji jiao hu zuo yong ying xiang mo ceng wei guan jie gou ji nai shi xing de ji li ,bing zui da cheng du de you hua yin su jian da pei fang an ,wei zhi de nai shi xing neng geng wei you yi de wei hu yang hua mo di gong li lun yi ju 。shou xian zhi bei liang chong ju you dian xing wei guan jie gou de wei hu yang hua mo ceng ,bing yan jiu zhe liang chong mo ceng fen bie zai HNO3jie zhi he NaCljie zhi zhong de fu shi te dian 。jie guo biao ming ,mo ceng zai HNO3he NaCljie zhi zhong de fu shi te dian bu tong 。mo ceng zai HNO3jie zhi zhong de fu shi te dian yi xiao hao xing wei zhu ,zhu yao shi yu fu shi jie zhi fa sheng le hua xue fan ying er bei xiao hao ,jin er ji ti zao dao le po huai ,gu mo ceng jiao da de hou du jiang dui di yu fu shi jie zhi de qin shi zuo chu zhu yao gong suo 。mo ceng zai NaCljie zhi zhong de fu shi te dian yi shen tou xing de wei zhu ,fu shi jie zhi zhu yao shi tong guo mo ceng zhong jiao da wei kong he wei lie wen deng que xian shen tou mo ceng ,qin shi ji 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ying xiang mo ceng ,dan yin su jian de jiao hu zuo yong ji zhi bu tong 。1)dian ya 、pin lv he zhan kong bi deng dian can shu jian de jiao hu zuo yong ,di gao le wei hu yang hua fan ying su lv de tong shi ,you yan chang le wei hu yang hua shi jian ,xian zhe zeng jia le sheng cheng wu de han liang he mo ceng hou du 。dan tong shi ye dao zhi le ji chuan fang dian jiang du de zeng jia 、ji chuan fan ying chan sheng de neng liang he re liang de ji zhong ,zhi shi mo ceng wei kong kong jing zeng da 、wei lie wen chan sheng 、mo ceng jie gou bian de shu song 。yin ci ,gao dian ya 、di pin lv he da zhan kong bi da pei xia ,zhi de de mo ceng zui hou ,mo ceng zai HNO3jie zhi zhong de nai shi xing zui hao ;fan zhi ,di dian ya ,gao pin lv he xiao zhan kong bi da pei shi ,huo de de mo ceng zui zhi mi ,mo ceng zai NaCljie zhi zhong de nai shi xing zui jia 。2)dian jie ye zhong xiao li jing TiCzai dian chang zuo yong xia geng yi xiang yang ji qian yi ,er fen san ji PEG6000he yin li zi biao mian huo xing ji 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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自兰州理工大学的安凌云,发表于刊物兰州理工大学2019-07-18论文,是一篇关于轻合金论文,微弧氧化论文,电参数论文,电解液论文,交互作用论文,正交实验论文,微观结构论文,耐蚀性论文,兰州理工大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自兰州理工大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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