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谈电化学铝合金阳极氧化膜封闭工艺与膜性能科技

收藏本文 2024-04-03 点赞:22686 浏览:98396 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本论文探讨了铝合金硼硫酸阳极氧化膜的两种钝化封闭工艺:①硝酸铈+高锰酸钾钝化封闭工艺(以下简称铈+钾钝化封闭);②硝酸铈+高锰酸钾+双氧水水钝化封闭工艺(以下简称铈+钾+水钝化封闭),并采取电化学性能浅析、全浸试验、盐雾试验、点滴试验、无硝酸预浸的磷铬酸失重试验对膜性能进行了探讨。采取正交试验法设计并确定了铈+钾钝化封闭工艺以及铈+钾+水钝化封闭工艺的基础配方,然后在基础配方的基础上微小的变动高锰酸钾的含量得到它们的最佳工艺配方;观察钝化封闭以及填充封闭后的铝合金阳极氧化膜的组织形貌,发现经过铈+钾钝化封闭工艺封闭所生成的钝化膜结构最致密,与氧化膜结合力最好。综合比较了未封闭、填充封闭(常温封闭、硝酸铈封闭、沸水封闭)、钝化封闭的铝合金阳极氧化膜的耐腐蚀能力大小,发现经过钝化封闭或者填充封闭后的氧化膜的耐腐蚀性能显著强于未封闭的氧化膜的耐腐蚀性能,在钝化封闭策略中经过铈+钾钝化封闭策略封闭后的氧化膜耐腐蚀性最强,而经过填充封闭后的氧化膜试样在酸性环境下和中性盐环境下是沸水封闭后的氧化膜耐腐性最强,在碱性环境下是经过硝酸铈封闭的氧化膜试样耐腐蚀性强。将钝化封闭后的氧化膜试样和填充封闭后的氧化膜试样进行比较,由于钝化膜比较薄,所以在腐蚀持续时间较短的情况下,铈+钾钝化封闭策略封闭后的氧化膜的耐腐蚀性要强于填充封闭策略封闭后的氧化膜的耐腐蚀性;而在腐蚀持续时间较长的情况下,则填充封闭策略封闭后的氧化膜的耐腐蚀性要强于铈+钾钝化封闭策略封闭后的氧化膜的耐腐蚀性。关键词:铝合金论文硼硫酸阳极氧化论文封闭论文电化学性能论文腐蚀试验论文

    摘要5-6

    ABSTRACT6-7

    致谢7-14

    第一章 绪论14-24

    1.1 引言14

    1.2 铝阳极氧化膜的结构及其形成原理14-15

    1.2.1 铝阳极氧化膜的结构14-15

    1.2.2 阳极氧化反应原理15

    1.3 阳极氧化膜的制备15-18

    1.3.1 硫酸阳极氧化15-16

    1.3.2 铬酸阳极氧化16

    1.3.3 草酸阳极氧化16-17

    1.3.4 磷酸阳极氧化17

    1.3.5 硼硫酸阳极氧化17-18

    1.4 阳极氧化膜的常规封闭策略18-21

    1.4.1 沸水封闭19

    1.4.2 高温水蒸气封闭19

    1.4.3 盐溶液封闭19-21

    1.5 稀土介入铝合金阳极氧化膜的新型封闭策略21-22

    1.5.1 稀土盐在氧化剂的推动下封闭21

    1.5.2 电场作用下用稀土盐封闭21-22

    1.6 本论文探讨的目的与作用22-24

    第二章 实验策略及条件24-28

    2.1 实验材料24

    2.2 实验装置24

    2.3 实验流程24-25

    2.4 性能浅析及探讨25-28

    2.4.1 无硝酸预浸的磷铬酸失重试验25-26

    2.4.2 点滴试验26

    2.4.3 盐雾腐蚀试验26

    2.4.4 全浸实验26

    2.4.5 表面形貌26-27

    2.4.6 电化学性能测试浅析27-28

    第三章 铝合金硼硫酸阳极氧化膜封闭工艺的探讨28-39

    3.1 硝酸铈+高锰酸钾钝化封闭28-33

    3.1.1 钝化封闭机理28

    3.1.2 基础配方的确定28-31

    3.1.3 最佳工艺配方的确定31-33

    3.2 硝酸铈+高锰酸钾+双氧水钝化封闭33-37

    3.2.1 钝化封闭机理33

    3.2.2 基础配方的确定33-36

    3.2.3 最佳工艺配方的确定36-37

    3.3 本章小结37-39

    第四章 铝合金硼硫酸阳极氧化膜封闭后的成分和表面形貌39-46

    4.1 钝化封闭后的氧化膜的成分与形貌39-42

    4.1.1 钝化封闭后的氧化膜的成分39-40

    4.1.2 钝化封闭后的氧化膜的形貌40-42

    4.2 填充封闭后的氧化膜的成分与形貌42-45

    4.2.1 填充封闭后的氧化膜的成分42-43

    4.2.2 填充封闭后的氧化膜的形貌43-45

    4.3 本章小结45-46

    第五章 铝合金硼硫酸阳极氧化膜封闭后的电化学腐蚀实验46-60

    5.1 封闭氧化膜的塔菲尔曲线46-52

    5.1.1 在 HCl 溶液中的塔菲尔曲线46-48

    5.1.2 在 NaOH 溶液中的塔菲尔曲线48-50

    5.1.3 在 NaCl 溶液中的塔菲尔曲线50-52

    5.2 封闭后的氧化膜的交流阻抗曲线52-58

    5.2.1 在 HCl 溶液中的交流阻抗曲线53-54

    5.2.2 在 NaOH 溶液中的交流阻抗曲线54-56

    5.2.3 在 NaCl 溶液中的交流阻抗曲线56-58

    5.3 本章小结58-60

    第六章 铝合金硼硫酸阳极氧化膜封闭后的全浸实验和盐雾腐蚀试验60-84

    6.1 全浸实验60-82

    6.1.1 酸溶液全浸实验61-66

    6.1.2 碱溶液全浸实验66-71

    6.1.3 盐溶液全浸实验71-82

    6.2 中性盐雾试验82-83

    6.3 本章小结83-84

    第七章 铝合金硼硫酸阳极氧化膜封闭后的点滴试验和磷铬酸失重试验84-87

    7.1 点滴试验84-85

    7.1.1 钝化封闭后的氧化膜84

    7.1.2 填充封闭后的氧化膜84-85

    7.2 无硝酸预浸的磷铬酸试验85-86

    7.2.1 钝化封闭后的氧化膜85

    7.2.2 填充封闭后的氧化膜85-86

    7.3 本章小结86-87

    第八章 结论87-88

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