添加剂及超声波对纯铝微弧氧化的影响

摘要

本文以纯铝为基体材料，利用自制的WH-1A型微弧氧化设备对试样表面进行微弧氧化处理，研究了：添加剂六偏磷酸钠对微弧氧化电压以及微弧氧化膜层的物相组成、膜层形貌及结构的影响；利用两步法，还研究了微弧氧化膜层的生长机理；此外还研究了超声波作用下微弧氧化初期膜层的生长机理。
　　研究结果表明：添加剂六偏磷酸钠的加入提高了微弧氧化所需电压，有利于促进硅酸盐更多的参与成膜形成莫来石相；同时，六偏磷酸钠促进厚度的增加，表面粗糙度增加；硅酸盐电解液中膜层/基体界面处的膜层形貌是破碎的小球状形貌，而添加六偏磷酸钠有利于促进膜层/基体界面处的膜层形貌由破碎的小球状形貌变为完整的小球状形貌；随着微弧氧化时间的延长，膜层向内向外生长界面的不均匀程度均增加，膜层向内生长主要依赖于膜层内大空腔处的击穿放电，而膜层的致密区可以在长达20min的时间内不发生向内生长，该区域的增厚多依赖于膜层的向外生长。
　　微弧氧化初期，超声波对微弧氧化过程中的电压并无明显影响，且对膜层物相的种类及含量也影响甚小；超声波作用使得膜层的表面放电、物质沉积更均匀，膜层的断面显示膜层的厚度生长也更均匀，膜层中孔洞类的缺陷减少，但是超声波也使得膜层中留下了较多的裂纹；电化学结果显示，超声波作用时微弧氧化膜层变得均匀，尤其是膜层/基体界面均匀的向内生长极大的增强了膜层的耐蚀性，但是膜层中留下的较多裂纹缺陷也降低了膜层的外层电阻。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 微弧氧化技术

1.3 超声波技术概述

1.4 本文研究的主要内容

第2章 实验设备和研究方法

2.1 实验材料及前处理

2.2 实验设备

2.3 试样制备方法

2.4 研究方法

2.5 本章小结

第3章 添加剂六偏磷酸钠对微弧氧化的影响

3.1 六偏磷酸钠对微弧氧化电压的影响

3.2 六偏磷酸钠对微弧氧化电解液理化性质的影响

3.3 六偏磷酸钠对微弧氧化膜层物相的影响

3.4 六偏磷酸钠对微弧氧化膜层形貌的影响

3.5两步法膜层形貌的分析

3.6 本章小结

第4章 超声波对微弧氧化初期陶瓷层的影响

4.1 超声波对微弧氧化电压的影响

4.2 超声波对微弧氧化膜层物相的影响

4.3 超声波对微弧氧化膜层形貌的影响

4.4 超声波对微弧氧化膜层的耐蚀性能的影响

4.5 讨论

4.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢