铸铝电化学沉积陶瓷覆膜的成分、形貌、结构及成膜机理分析

摘要

采用电子能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等现代表面分析方法对铸铝在有机羧酸混合体系中电化学沉积陶瓷覆膜的成分、结构及形貌进行了详细的研究,并对类陶瓷膜层的成膜过程及机理进行了初步讨论.结果表明,膜层组成元素为氧、铝、硅、磷、硫和碳.主要组成物为铝的氧化物、氢氧化物及它们的水合物,同时还有少量含磷、硫、碳的复杂化合物.SEM分析表明,膜层由大量直径0.1～0.3μm的圆球状颗粒沉积而成.沉积膜可分为紧密层和疏松层.紧密层与基体金属结合牢固,且紧密层中存在大量纳米尺寸的微裂纹和颗粒.由此提出在特殊的电解液和工艺条件下,铸铝/电解液界面首先形成阴离子凝聚物,由于界面化学、电化学反应和其他变化,凝聚层在阳极表面沉积、浓缩,经高温脱水和快速冷却,形成具有特殊结构和性能的类陶瓷膜层.