铝合金柠檬酸-硫酸阳极氧化及性能研究

摘要

以2024铝合金做基体进行柠檬酸-硫酸阳极氧化,研究了电压对柠檬酸阳极氧化膜的微观形貌、成分、厚度、显微硬度和耐腐蚀性的影响,并分析了柠檬酸在阳极氧化中的作用机理。结果表明:添加柠檬酸使电解液对阳极氧化膜的腐蚀溶解作用减弱,提高了成膜效率并且有利于阳极氧化膜较均匀溶解,从而提高致密度和性能。随着电压升高(8~22 V),柠檬酸阳极氧化膜的孔洞尺寸增大且结构有所改变,致密度、厚度和显微硬度都呈先增加后降低的趋势,耐腐蚀性能先逐步提高而后下降,但电压对柠檬酸阳极氧化膜成分影响不大。电压18 V制备的柠檬酸阳极氧化膜厚度达15.0μm且孔隙率仅为9.4%,承受外加载荷的能力较强,同时能有效阻止腐蚀进一步发展,因此具有更高的显微硬度(192.4 HV)和良好的耐腐蚀性能,其低频阻抗值达到20.6 kΩ·cm^(2),腐蚀失重仅为0.85 mg/cm^(2)。该柠檬酸阳极氧化膜的致密度和性能明显好于相同电压下制备的硫酸阳极氧化膜。