铝合金微弧氧化黑色膜层的制备及其着色机理

摘要

为提高黑色陶瓷膜层的耐磨性能,采用微弧氧化技术,在硅酸盐溶液中添加NH4 VO3,制备不同频率的铝合金表面黑色膜层.利用XRD、SEM、EDS分析试样物相、表面形貌和表面元素,采用涂层测厚仪、摩擦磨损实验机测试试样厚度和耐磨性.结果表明,微弧氧化陶瓷层厚度随频率的增加而增加,摩擦系数相对减小,而频率过高时制备的膜层致密性差、摩擦系数增大、耐磨性下降.当电流密度7.2 A/dm2、占空比7％、频率1000 Hz时,微弧氧化层的耐磨性较好.微弧氧化黑色膜层中的着色物质以非晶态存在,使膜层呈现黑色的熔融氧化物主要为V2 O5和V2 O3.该研究为黑色陶瓷膜制备提供了新方法.