论文部分内容阅读
本论文系统的介绍了铝合金微弧氧化技术的机理、影响因素、制备方法等研究进展。微弧氧化陶瓷层与基体结合牢固、结构致密，具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、耐高温冲击和电绝缘性能，其工艺对环境无污染，具有广阔的应用前景。 采用正交实验的方法研究了铝合金微弧氧化的电解液配方、处理工艺及影响微弧氧化陶瓷层生长的因素，评估了电解液的稳定性，利用XRD、SEM、硬度、厚度等数据，分析了添加剂Na2WO4、电源波形、电流密度等参数对该电解液体系微弧氧化工艺和陶瓷层的影响，并与其他电解液体系制备的样品及硬质氧化样品进行了比较。 实验优化的电解液配方为：硼酸含量为10 g／L，氢氧化钾含量为2 g／L，钨酸钠含量为2 g／L；在微弧氧化过程中该配方比硅酸钠体系的电解液稳定；在铝合金表面形成陶瓷层的主要成分为α-Al2O3和γ—Al2O3两相和少量的W。 适量的Na2WO4添加剂的加入，有利于微弧氧化反应的进行。Na2WO4浓度影响陶瓷层的沉积速度和陶瓷层的成分，随着Na2WO4质量体积浓度的降低，表面放电中心减少，使电压上升，陶瓷层的厚度和陶瓷层中硬质相α-Al2O3的含量均增加，陶瓷层的硬度和耐磨性略有提高。 电参数的控制和选择对陶瓷层的生长速度和成分均有影响。正半波和大电流作用在陶瓷层上的能量密度大，陶瓷层生长速度快，α-Al2O3的含量较高，硬度较大。 溶液体系不仅影响陶瓷膜的沉积速度，还影响其表面形貌和组分含量，但对孔隙率和耐腐蚀性影响不是很大。在微弧氧化工艺高电压下制备的陶瓷层含有硬质相α-Al2O3，硬质氧化工艺制备的陶瓷层是非晶相，微弧氧化工艺在耐磨、耐腐蚀等方面均优于硬质氧化工艺。