工业纯铝防护及装饰性阳极氧化工艺的改进

摘要

本文主要用恒压氧化法在硫酸中制备工业纯铝阳极氧化膜；采用扫描电镜结合能谱仪观察和分析膜的结构和组成，通过盐雾试验测量氧化膜在模仿海水溶液中的腐蚀速率，来检测膜的耐腐蚀性；详细讨论了膜的性能特点、组成结构及生长过程，系统地阐述了硫酸阳极氧化实验过程，以及各种处理工艺；讨论了电解液浓度、氧化电压、氧化电流密度、氧化温度、氧化时间等工艺参数对氧化膜性能的影响；结果表明，膜的厚度、硬度、耐腐蚀性及耐磨性均受各工艺条件的影响，并呈一定的规律。综合考虑氧化膜耐蚀性性能的提高和经济效益，得出了最佳的工艺参数。 在硫酸电解液中加入添加剂，在与传统硫酸阳极氧化相同的工艺下，探讨了添加剂的含量与生成膜的性能的关系。结果表明，在以硫酸为基础的电解液中，经选择加入了一种有机酸钠盐以后，纯铝在溶液中的成膜速度加快，增大了氧化工艺的允许温度范围；加入一种稀土盐后，生成膜的厚度、硬度及耐蚀性均比在传统硫酸溶液中生成膜的有所提高。 通过比较改进工艺前后所生成的氧化膜具体各项性能，得出了改进工艺的必要性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1前言

1.2铝阳极氧化的发展概况

1.2.1国内外研究背景与现状

1.2.2铝阳极氧化的应用

1.2.3铝阳极氧化的展望

1.3铝阳极氧化膜的形成机理

1.4氧化膜的结构，组成及生长过程

1.4.1膜的结构

1.4.2氧化膜的组成

1.4.3氧化膜的生长过程

1.5氧化膜的特性及缺陷

1.5.1氧化膜的特性

1.5.2氧化膜的缺陷

1.6影响膜结构性能的因素

1.6.1电解液的影响

1.6.2电解液温度的影响

1.6.3电压参数的影响

1.6.4电流密度的影响

1.6.5电化学处理时间的影响

1.6.6铝合金成分的影响

1.6.7搅拌的影响

1.7氧化膜的制备

1.8铝阳极氧化膜着色工艺

1.8.1浸渍法着色

1.8.2电解着色法

1.8.3电解发色(阳极氧化—着色一步法)

1.9氧化膜的封闭

1.9.1有机酸封闭技术

1.9.2冷封孔技术

1.9.3沸水封闭

1.9.4重铬酸盐溶液封闭

1.10本论文目的及研究内容

2试验材料与方法

2.1实验材料及工艺流程

2.1.1实验材料

2.1.2实验仪器

2.1.3阳极氧化工艺流程

2.2阴、阳极试样制备

2.2.1阳极试样制备

2.2.2阴极试样处理

2.3试样预处理

2.3.1机械抛光

2.3.2化学抛光

2.3.3脱脂(除油)

2.3.4碱浸蚀

2.3.5酸洗(出光)

2.4阳极氧化过程

2.5阳极氧化实验装置

2.6氧化膜的封孔

2.6.1沸水封孔的温度

2.6.2沸水封孔的pH值

2.6.3沸水封孔时间

2.7膜的外观质量及封孔质量的检查

2.7.1氧化膜外观质量的检查

2.7.2阳极氧化膜封孔质量的检查

2.8阳极氧化膜显微结构形貌与组成的检测

2.9铝氧化膜显微硬度、腐蚀性及耐磨性试验

2.9.1氧化膜显微硬度试验

2.9.2盐雾腐蚀试验

2.9.3耐磨性试验

3铝阳极氧化工艺参数对氧化膜性能的研究

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1电解液配方组成及工艺条件

3.2.2工艺参数对阳极氧化膜的影响

3.3实验结果与讨论

3.3.1氧化电流密度对阳极氧化膜的影响

3.3.2氧化时间对膜的影响

3.3.3电解液温度对膜的影响

3.3.4膜的成分及结构分析

3.3.5氧化膜装饰性分析

3.4本章小结

4铝阳极氧化改进后工艺对氧化膜性能的研究

4.1前言

4.2实验部分

4.2.1改进后阳极化工艺配方及工艺参数

4.2.2改进后电解液的配制、维护及各成分的作用

4.2.3工艺参数的影响和控制

4.3实验结果与讨论

4.3.1苹果酸钠对成膜速度的影响

4.3.2苹果酸钠对成膜温度的影响

4.3.3硫酸高铈对氧化膜的影响

4.3.4膜的成分及结构分析

4.3.5氧化膜装饰性分析

4.4本章小结

5结论

硕士期间发表论文情况

致谢

参考文献