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硅酸钠浓度对Ti3Al基合金微弧氧化层生长及其摩擦磨损性能的影响 预览
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作者 贾文婷 王文波 +4 位作者 田林海 王晓云 常勇强 张伟樯 聂勇 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期104-111,共8页
目的研究硅酸钠溶液浓度对Ti3Al基合金表面制备微弧氧化膜层结构的影响,以提高Ti3Al基合金微弧氧化膜层的摩擦磨损性能。方法采用恒流模式微弧氧化电源,分别在6、8、10g/L的Na2SiO3电解液中,对Ti3Al基合金试样进行微弧氧化处理,用扫描... 目的研究硅酸钠溶液浓度对Ti3Al基合金表面制备微弧氧化膜层结构的影响,以提高Ti3Al基合金微弧氧化膜层的摩擦磨损性能。方法采用恒流模式微弧氧化电源,分别在6、8、10g/L的Na2SiO3电解液中,对Ti3Al基合金试样进行微弧氧化处理,用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、ImageJ软件、X射线衍射仪(XRD)及显微硬度仪,分析微弧氧化膜层的表面形貌和截面形貌、元素分布、厚度、相组成以及表面硬度。用CFT-I型磨损试验机研究不同微弧氧化膜层的摩擦磨损性能。结果随着Na2SiO3浓度的增加,微弧氧化的工作电压与起弧电压均逐渐减小。微弧氧化层表面呈多孔状,存在熔融物堆积导致的环状凸起。随着Na2SiO3浓度的增加,氧化层表面微孔直径减小,膜层逐渐增厚。微弧氧化膜层主要Al2O3、SiO2、TiO2、Nb2O5以及Al2SiO5相组成,微弧氧化处理明显降低了Ti3Al基合金的摩擦系数和磨损率。电解液Na2SiO3质量浓度为10g/L时,微弧氧化膜层的平均摩擦系数为0.49,磨损率仅为2.1×10^-7mm^3/(N·mm),主要表现为微切削磨损与轻微的粘着磨损。结论随着硅酸钠浓度的增加,有利于提高微弧氧化膜层的形成速率,缩短反应时间。微弧氧化处理能够显著改善Ti3Al基合金的耐磨性。 展开更多
关键词 TI3AL基合金 微弧氧化 摩擦磨损 微弧氧化层 硅酸钠 电压
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氧化时间对TC11钛合金表面微弧氧化膜的耐烧蚀性能影响
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作者 姚世睿 陈永才 王斐 《化工新型材料》 CSCD 北大核心 2019年第9期151-154,共4页
在NaSiO3(2g/L)、NaH2PO2(2g/L)、NaAlO2(3g/L)、NaF(1g/L)的混合电解液中采用微弧氧化技术在TC11钛合金表面制备氧化时间不同的微弧氧化膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析各氧化时间下膜层的表面形貌和各元素的含量,采用... 在NaSiO3(2g/L)、NaH2PO2(2g/L)、NaAlO2(3g/L)、NaF(1g/L)的混合电解液中采用微弧氧化技术在TC11钛合金表面制备氧化时间不同的微弧氧化膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析各氧化时间下膜层的表面形貌和各元素的含量,采用显微硬度计测出微弧氧化膜的硬度。以某型牵引火炮身管为实验平台,采用自行设计的烧蚀实验装置模拟发射状态下火炮身管内膛工况条件。在每次装药(14孔火药)为15g条件下,对膜层进行重复烧蚀检实验,检测微弧氧化膜的耐烧蚀性能。结果表明,氧化时间为20min时TC11表面微弧氧化膜具有良好的微观形貌,烧蚀20次后质量损失率最低,为0.0264%。本实验可以为火炮轻量化以及身管内膛耐烧蚀问题提供参考借鉴。 展开更多
关键词 TC11钛合金 微弧氧化 微弧氧化膜 耐烧蚀
MoS2/SiC复合微弧氧化层的制备及性能
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作者 谢延楠 程东 +3 位作者 邵书豪 朱新河 严志军 马春生 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期129-133,共5页
采用微弧氧化技术,使用WHD-20型微弧氧化电源,在ZL109铝合金表面原位生长陶瓷层,针对铝合金的摩擦学性能的不足,展开了减摩耐磨微弧氧化层的研究。电解液中选取MoS2作为减摩添加剂,SiC作为耐磨添加剂,将两种纳米颗粒在电解液中良好分散... 采用微弧氧化技术,使用WHD-20型微弧氧化电源,在ZL109铝合金表面原位生长陶瓷层,针对铝合金的摩擦学性能的不足,展开了减摩耐磨微弧氧化层的研究。电解液中选取MoS2作为减摩添加剂,SiC作为耐磨添加剂,将两种纳米颗粒在电解液中良好分散后,烧结在微弧氧化层中,成功制备了MoS2/SiC复合微弧氧化层。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、显微硬度仪和摩擦磨损试验机分别评价了复合微弧氧化层的结构、成分、硬度以及摩擦学性能。结果表明:MoS2/SiC复合微弧氧化层生长速度减缓,膜层厚度减少了16. 2%,表面形貌更加致密且粗糙度减小了40. 22%,硬度增加了11. 06%。在摩擦磨损试验中,复合膜层磨损量降低了32. 65%,摩擦因数更低且平稳。 展开更多
关键词 铝合金 微弧氧化 SiC微纳米颗粒 MoS2微纳米颗粒 摩擦磨损
铝酸盐溶液对TiAl合金微弧氧化膜生长和膜层特性的影响 预览
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作者 李夕金 薛文斌 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期97-103,共7页
目的改善TiAl合金表面结构,提高其力学性能。方法利用微弧氧化(MAO)方法,在NaAlO2电解液中制备了TiAl合金表面的陶瓷膜,分析微弧氧化过程中不同阶段的膜层生长特点,并研究铝酸盐溶液对微弧氧化膜生长速率的影响。通过硬度测试和显微划... 目的改善TiAl合金表面结构,提高其力学性能。方法利用微弧氧化(MAO)方法,在NaAlO2电解液中制备了TiAl合金表面的陶瓷膜,分析微弧氧化过程中不同阶段的膜层生长特点,并研究铝酸盐溶液对微弧氧化膜生长速率的影响。通过硬度测试和显微划痕测试方法,评价膜层对基体硬度的影响和膜/基结合力的变化。利用扫描电子显微镜(SEM)分析不同厚度膜层的结构,结合能谱仪(EDS)分析膜层中元素的分布变化。使用X射线衍射仪(XRD)分析膜层相结构的变化。结果铝酸盐溶液中微弧氧化膜的厚度随着微弧氧化时间增加,可以达到57μm。微弧氧化过程分为明火花和暗火花生长两个阶段:前30min是明火花生长阶段,生长速率可达1μm/min;后续时间为暗火花生长阶段,生长速率约为0.23μm/min。膜层包括致密内层和疏松外层。致密层中孔隙较少,Al、Ti含量较低;外层有较大的孔隙,Al含量较高,Ti含量较低。扫描电子显微镜结果显示,膜的内层与基体结合良好。显微划痕实验测得膜/基结合力达到45N。陶瓷膜的相成分是Rutile-TiO2和Al2TiO5,且随着膜层变厚,Al2TiO5的相对含量上升。陶瓷膜的显微硬度随着膜厚度的增加而增加,120min膜的显微硬度值可达1450HV,是基体硬度的3倍多。结论在NaAlO2中对TiAl合金进行微弧氧化处理,可以制备55μm的陶瓷层。该膜层与基体间有优异的结合力,可以有效改善基体的表面结构,提高材料的硬度,改善其耐磨性能。 展开更多
关键词 TIAL合金 微弧氧化 液相等离子沉积 铝酸盐溶液 结构 硬度
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微弧氧化时间对TA15合金陶瓷膜表面形貌和性能的影响 预览
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作者 王先 于思荣 +3 位作者 赵严 张鹏 刘恩洋 熊伟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2009-2013,共5页
以NaAlO2、NaF、KOH为电解液对TA15钛合金进行不同时间的微弧氧化处理,在其表面制备一层致密的陶瓷膜,以提高TA15钛合金的表面硬度和耐蚀性。对不同氧化时间下陶瓷膜的表面形貌、成分、物相组成进行表征分析,并对不同氧化时间下陶瓷膜... 以NaAlO2、NaF、KOH为电解液对TA15钛合金进行不同时间的微弧氧化处理,在其表面制备一层致密的陶瓷膜,以提高TA15钛合金的表面硬度和耐蚀性。对不同氧化时间下陶瓷膜的表面形貌、成分、物相组成进行表征分析,并对不同氧化时间下陶瓷膜的显微硬度、表面粗糙度及耐蚀性进行对比研究。结果表明,微弧氧化陶瓷膜表面布满细小的蜂窝状微纳米级孔洞,随氧化时间延长,陶瓷膜表面逐渐平整化,时间过长会出现凸起、凹坑等缺陷,导致陶瓷膜粗糙度增大。陶瓷膜所含元素主要为O、Ti、Al等,物相组成主要为金红石型TiO2、Al2O3及Al2Ti3相。随氧化时间的延长,陶瓷膜表面显微硬度逐渐增大,50min时可达332.82HV,比基体提高了59.2%。粗糙度呈先下降后上升的趋势,40min时陶瓷膜平整光滑,孔洞分布均匀,粗糙度最小(1.420μm),膜厚约10μm。耐蚀性呈先上升后下降趋势,40min时陶瓷膜的自腐蚀电位为+222.24mV,比基体提高了约530mV,腐蚀电流密度为1.73×10^-9A/cm^2,降低为基体的3%,耐蚀性最佳。 展开更多
关键词 TA15钛合金 微弧氧化技术(MAO) 氧化时间 表面形貌 耐蚀性
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氧化电流密度对7075铝合金微弧氧化膜层形貌及性能影响 预览
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作者 王星宇 马胜男 +2 位作者 苏琴 刘超 郑显伟 《辽宁工业大学学报:自然科学版》 2019年第5期312-315,共4页
通过SEM膜层形貌观察、膜厚测量、摩擦磨损、晶间腐蚀、电化学腐蚀以及XRD衍射实验,分析不同微弧氧化电流密度对7075铝合金微弧氧化形貌及耐磨、耐蚀性能的影响。结果表明:微弧氧化后的7075铝合金表面产生一层致密的Al2O3陶瓷膜层,其具... 通过SEM膜层形貌观察、膜厚测量、摩擦磨损、晶间腐蚀、电化学腐蚀以及XRD衍射实验,分析不同微弧氧化电流密度对7075铝合金微弧氧化形貌及耐磨、耐蚀性能的影响。结果表明:微弧氧化后的7075铝合金表面产生一层致密的Al2O3陶瓷膜层,其具有高硬度、高耐磨性、与基体结合紧密等优点;随着微弧氧化电流密度的增加,陶瓷质膜层逐渐变厚。微弧氧化表面处理可以提高7075铝合金耐磨性及耐蚀性。综合实验结果表明:7075铝合金最佳氧化电流密度为20A/dm^2的电流密度。 展开更多
关键词 7075铝合金 微弧氧化 氧化电流密度 耐蚀性
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LA103Z镁锂合金微弧氧化膜层微观组织及耐蚀性
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作者 张菊梅 张阳 +2 位作者 王凯 段鑫 蔡辉 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2019年第10期1050-1054,共5页
在单一组分硅酸盐电解液中,以LA103Z镁锂合金为基体,采用恒电流控制模式制备出微弧氧化陶瓷层,分析其生长特性、微观形貌及电化学腐蚀性等。采用微弧氧化技术在恒定氧化时间为3min,占空比为10,频率为500Hz的条件下,依次在不同电流密度... 在单一组分硅酸盐电解液中,以LA103Z镁锂合金为基体,采用恒电流控制模式制备出微弧氧化陶瓷层,分析其生长特性、微观形貌及电化学腐蚀性等。采用微弧氧化技术在恒定氧化时间为3min,占空比为10,频率为500Hz的条件下,依次在不同电流密度下进行膜层制备。利用扫描电镜和膜层测厚仪等研究了膜层的微观形貌特征及厚度变化等,采用电化学工作站测定了膜层在3.5%的NaCl溶液中的腐蚀性能。结果表明,在相同的处理时间、占空比和频率下,增大电流密度能促进陶瓷层的厚度增加,最厚达25.65μm,膜层质量增加,最大增重0.08g,膜层的粗糙度增加,最大为0.379μm;随着电流密度增大,微弧氧化膜层的电绝缘性提高,最高击穿电压可达0.63V,电流密度为27.8A/dm2下的腐蚀电位比基体正。 展开更多
关键词 镁锂合金 微弧氧化 微观形貌 耐蚀性 电流密度
氧化时间对AZ31B镁合金微弧氧化涂层结构及性能的影响 预览
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作者 宁闯明 崔学军 +2 位作者 王淋 宋世杰 张颖君 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期158-165,共8页
目的探索氧化时间对AZ31B镁合金表面微弧氧化(MAO)涂层结构及性能的影响规律。方法通过恒压MAO的方法在硅酸盐电解液体系中制备涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)、Image-J图像分析法、测厚仪、表面粗糙度仪、摩擦磨损试验机、盐雾试验箱来... 目的探索氧化时间对AZ31B镁合金表面微弧氧化(MAO)涂层结构及性能的影响规律。方法通过恒压MAO的方法在硅酸盐电解液体系中制备涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)、Image-J图像分析法、测厚仪、表面粗糙度仪、摩擦磨损试验机、盐雾试验箱来研究涂层表面微观形貌、表面孔隙率、厚度、粗糙度、摩擦性能以及耐蚀性能。结果涂层孔隙率随着氧化时间的延长而减小,氧化25min所得涂层孔隙率最小,为5.404%。涂层厚度随时间的延长而增大,但是厚度增长速率减小,氧化5min时涂层厚度为9μm,而25min时涂层厚度为10.4μm。涂层粗糙度与摩擦系数随时间的增加而增大,磨损率随氧化时间的增加,呈现先增大后减小的趋势,氧化15min所得样品磨损率最高,氧化5min所得涂层耐蚀性最差,氧化25min的涂层耐蚀性最好。结论恒压条件下,氧化时间的延长可以有效地减小涂层表面孔隙率,增加涂层厚度,显著改善涂层的耐磨、耐蚀性能。 展开更多
关键词 镁合金 涂层 微弧氧化 氧化时间 耐蚀性 孔隙率
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纳米TiO2对D16T铝合金微弧氧化膜耐磨性的影响及机理 预览
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作者 刘婉颖 邱宇洪 +4 位作者 刘颖 林元华 石云升 Mohd Talha 高婷艳 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期180-189,共10页
目的提高D16T铝合金的耐磨损性能。方法通过向硅酸盐和磷酸盐混合电解液体系中添加2 g/L纳米TiO2添加剂,利用微弧氧化技术在其表面制备微弧氧化陶瓷膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、显微硬度计、厚度测试仪... 目的提高D16T铝合金的耐磨损性能。方法通过向硅酸盐和磷酸盐混合电解液体系中添加2 g/L纳米TiO2添加剂,利用微弧氧化技术在其表面制备微弧氧化陶瓷膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、显微硬度计、厚度测试仪、摩擦磨损试验机等,研究了纳米TiO2添加剂对D16T铝合金微弧氧化膜的结构和耐磨损性能的影响及机理。结果纳米TiO2的添加使得微弧氧化膜层的表面变得更加平整、致密,具有更少的微孔和裂纹,大大改善了膜层结构。相比于未添加纳米TiO2的电解液中制得的微弧氧化膜,在含纳米TiO2的电解液中所制得的微弧氧化膜中有新相TiO2生成,并且促使更多的α-Al2O3相和γ-Al2O3相生成,使膜层厚度得到明显增加,膜厚达31.2μm,显微硬度也得到显著提高,达510HV。纳米TiO2的添加,降低了D16T微弧氧化膜层试样的摩擦系数,平均摩擦系数为0.45,明显低于不含纳米TiO2的D16T微弧氧化膜层试样的摩擦系数(0.75)。结论加入到电解液中的纳米TiO2在微弧氧化反应过程中已进入到所形成的氧化膜层,并且填充了膜层中的微孔和裂纹,改善了膜层结构,增加了膜层厚度,显著提高了微弧氧化膜层的显微硬度和耐磨损性能。 展开更多
关键词 纳米TIO2 微弧氧化 D16T铝合金 摩擦系数 显微硬度 耐磨性
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Ti6Al4V微弧氧化TiO2/W复合膜的制备及摩擦学性能 预览 被引量:1
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作者 王琪超 杜楠 +1 位作者 王帅星 赵晴 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期191-199,共9页
目的提高Ti6Al4V合金的摩擦学性能。方法在硅酸盐-磷酸盐电解液中添加不同浓度的纳米W粉,利用微弧氧化技术在Ti6Al4V基体表面制备出氧化陶瓷膜。利用FE-SEM、EDS和XRD研究了在不同浓度W粉参与下的微弧氧化膜表截面微观形貌、元素分布及... 目的提高Ti6Al4V合金的摩擦学性能。方法在硅酸盐-磷酸盐电解液中添加不同浓度的纳米W粉,利用微弧氧化技术在Ti6Al4V基体表面制备出氧化陶瓷膜。利用FE-SEM、EDS和XRD研究了在不同浓度W粉参与下的微弧氧化膜表截面微观形貌、元素分布及膜层相组成。通过旋转摩擦磨损试验评估了膜层的摩擦学性能。结果电解液中加入纳米W粉可以促进膜厚增长,尤其在含0.5~2g/L纳米W粉时,膜厚呈近似线性增长;但W粉在膜层表面的附着会导致粗糙度的增大。在纳米W粉参与下,微弧氧化膜中除了锐钛矿、金红石和Al2TiO5相之外,W含量也随电解液中颗粒含量的增加而提高。在6g/L纳米W粉复合下,微弧氧化膜的摩擦系数、比磨损率分别减小了约13.33%和3.53%。结论W粉颗粒以机械啮合附着在氧化膜表面,部分颗粒随熔融氧化物包裹进入膜层并发现熔化迹象。W粉含量为6g/L时,制备的氧化膜表面质量有所改善,即微孔和裂纹等有所减少,耐磨性较佳,摩擦系数和比磨损率较不含W粉的膜层均有所减小。 展开更多
关键词 TI6AL4V 微弧氧化 纳米W粉 摩擦学性能 微观形貌
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CeO2微粉添加量对镁合金微弧氧化膜特性的影响 预览
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作者 王振辉 孙通通 +3 位作者 夏建东 魏彬彬 孙亚 施展 《广州化工》 CAS 2019年第5期45-47,共3页
采用微弧氧化技术,恒流模式,合适比例浓度铝酸钠-硅酸钠溶液为电解液,通过添加不同含量CeO2微粉,为AZ91D镁合金表面制备陶瓷膜层。测厚仪测量膜层厚度、扫描电镜观察膜层表面、截面显微形貌、X射线衍射仪分析膜层成分、相组成。结果表明... 采用微弧氧化技术,恒流模式,合适比例浓度铝酸钠-硅酸钠溶液为电解液,通过添加不同含量CeO2微粉,为AZ91D镁合金表面制备陶瓷膜层。测厚仪测量膜层厚度、扫描电镜观察膜层表面、截面显微形貌、X射线衍射仪分析膜层成分、相组成。结果表明,加入CeO2微粉后,膜层表面微孔数量和尺寸减小,成膜效率增加,膜层致密度和表面疏松层硬度提高,膜层由MgO、Mg2Si O3等相组成,Ce、CeO2含量很少,添加不同含量CeO2微粉对微弧氧化膜层相组成影响较小。 展开更多
关键词 AZ91D镁合金 微弧氧化 CeO2微粉 膜层生长 改性机理
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超声频率对内燃机用Ti600合金表面微弧氧化层组织和性能的影响 预览
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作者 柳雅龙 《工业加热》 CAS 2019年第3期20-22,26共4页
采用微弧氧化工艺处理钛合金表面并引入了超声波来产生空化作用与机械振动,深入探讨了超声处理方法对制得的微弧氧化涂层组成、组织结构与性能产生的影响。研究结果表明:在5min以内时,MAO涂层达到了P100MAO涂层与P50MAO涂层更快的生长速... 采用微弧氧化工艺处理钛合金表面并引入了超声波来产生空化作用与机械振动,深入探讨了超声处理方法对制得的微弧氧化涂层组成、组织结构与性能产生的影响。研究结果表明:在5min以内时,MAO涂层达到了P100MAO涂层与P50MAO涂层更快的生长速度,当时间超过5min之后,MAO涂层生长速度比P100MAO与P50MAO涂层更慢。加入超声波之后,生成了更多的微孔,随着超声波强度的增大,微孔尺寸不断降低,并且形成了更多的微孔数量。加入超声波可以使Ca原子更易在涂层表面发生沉积,当超声强度提高后可以获得更高的钙沉积量。各强度超声作用下进行10min微弧氧化生成的涂层组成基本一致。当超声强度提高后,金红石相的比例持续上升,同时板钛矿相的比例开始降低,而锐钛矿相则没有呈现统一的变化规律。 展开更多
关键词 Ti600 微弧氧化 超声处理 性能
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镁合金表面微弧氧化/化学镀镍的复合改性作用
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作者 付明 李均明 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期79-83,共5页
从镁合金微弧氧化膜表面化学镀镍层特异初生与生长行为出发,解说了镁合金表面微弧氧化膜对化学镀镍催化活性及镍层生长方式的演变,表征了微弧氧化/化学镀镍复合层的界面结构、耐蚀性和导电性,展望了微弧氧化/化学镀镍复合处理在镁合金... 从镁合金微弧氧化膜表面化学镀镍层特异初生与生长行为出发,解说了镁合金表面微弧氧化膜对化学镀镍催化活性及镍层生长方式的演变,表征了微弧氧化/化学镀镍复合层的界面结构、耐蚀性和导电性,展望了微弧氧化/化学镀镍复合处理在镁合金表面多功能改性方面的应用前景与研发方向。 展开更多
关键词 微弧氧化 化学镀镍 镁合金 耐蚀性 导电性
石墨烯掺杂对镁锂合金微弧氧化膜Cl^-腐蚀敏感性的研究 预览
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作者 邱小林 邱震钰 《失效分析与预防》 2019年第2期106-110,共5页
为了研究添加石墨烯后镁锂合金微弧氧化膜在不同NaCl浓度下的腐蚀行为,通过向硅酸盐体系电解液中添加石墨烯,在镁锂合金表面制备出改性的MAO(Micro-arc oxidation)膜层,采用电化学极化曲线和阻抗谱方法研究改性膜层对NaCl溶液的腐蚀敏... 为了研究添加石墨烯后镁锂合金微弧氧化膜在不同NaCl浓度下的腐蚀行为,通过向硅酸盐体系电解液中添加石墨烯,在镁锂合金表面制备出改性的MAO(Micro-arc oxidation)膜层,采用电化学极化曲线和阻抗谱方法研究改性膜层对NaCl溶液的腐蚀敏感性。结果表明:石墨烯的添加可有效改善由于微弧放电形成的孔洞及微裂纹等缺陷,提高膜层致密性和耐蚀性;改性的MAO膜层耐腐蚀性能随着NaCl溶液浓度的升高而降低,主要因为在较高的浓度梯度作用下,侵蚀性离子向膜层中扩散速率加快,进而加速了对MAO膜层的腐蚀破坏。 展开更多
关键词 镁锂合金 石墨烯 微弧氧化 腐蚀敏感性 Cl^-
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钛合金表面高硬度微弧氧化膜的制备和耐磨性研究 预览
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作者 齐玉明 彭振军 +2 位作者 刘百幸 梁军 王鹏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期81-88,共8页
目的在钛合金表面制备高硬度、高耐磨的微弧氧化膜,并研究其摩擦磨损性能。方法采用较高浓度的铝酸盐电解液在钛合金表面制备了微弧氧化膜,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),对膜层的微观形貌和组成... 目的在钛合金表面制备高硬度、高耐磨的微弧氧化膜,并研究其摩擦磨损性能。方法采用较高浓度的铝酸盐电解液在钛合金表面制备了微弧氧化膜,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),对膜层的微观形貌和组成进行表征。采用辉光放电光谱仪(GDOES)分析膜层厚度方向的元素变化情况。利用显微硬度计测试膜层硬度,利用摩擦试验机测试膜层的摩擦磨损性能,并通过三维轮廓仪分析磨痕轮廓。结果膜层主要由Al2TiO5和γ-Al2O3相构成,有少量的金红石型TiO2相;随着铝酸盐浓度的增大,微弧氧化膜的表面形貌和元素分布更均匀、一致,内部的孔隙和微裂纹更少。膜层硬度较Ti6Al4V基材有大幅提升,且随铝酸盐浓度的增大而升高,最高可达1140HV。膜层在稳定摩擦阶段的摩擦系数介于0.55~0.65之间,随着铝酸盐浓度的升高,磨痕深度减小且磨损率降低。结论高浓度铝酸盐电解液中制备的微弧氧化膜具有较高的硬度,在滑动干摩擦条件下表现出优异的耐磨性。 展开更多
关键词 钛合金 微弧氧化 高硬度 耐磨性 高浓度 铝酸盐
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含石墨微粒电解液电流密度对ZL108微弧氧化膜层特性的影响(英文)
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作者 王平 肖佑涛 +3 位作者 吴佳欣 蒲俊 曹文洁 伍婷 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期394-400,共7页
在含石墨微粒的硅酸钠电解液中,采用不同的电流密度(1, 5, 10,15和20 A/dm2)在ZL108铝合金上制备了微弧氧化(MAO)膜层。利用SEM、EDS、XRD、涡流测厚仪和显微硬度计对微弧氧化膜层的特性进行了研究。结果表明,随着电流密度的增加,微弧... 在含石墨微粒的硅酸钠电解液中,采用不同的电流密度(1, 5, 10,15和20 A/dm2)在ZL108铝合金上制备了微弧氧化(MAO)膜层。利用SEM、EDS、XRD、涡流测厚仪和显微硬度计对微弧氧化膜层的特性进行了研究。结果表明,随着电流密度的增加,微弧氧化膜层的增厚导致氧化电压增加。微弧氧化膜表面多孔,微孔的直径和烧结盘尺寸逐渐增加。膜层表面C、Si元素的相对含量随电流密度增加而增多,C元素在膜层表面呈均匀分布,膜层截面C元素主要集中在膜层外侧。膜层主要由SiC, SiO2,θ-Al2O3,α-Al2O3组成, SiC相来源于石墨与SiO2反应。随电流密度增大,膜层硬度增加。膜层耐蚀性呈先升高后降低的趋势,并在5 A/dm2时膜层腐蚀速率最低。 展开更多
关键词 微弧氧化 ZL108铝合金 电流密度 石墨 特性
2024铝合金表面陶瓷基氧化膜的制备及性能 预览
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作者 马国峰 刘志杨 +2 位作者 张丽桌 董世柱 贺春林 《沈阳大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第1期1-5,共5页
采用交流电源微弧氧化进行2024铝合金表面陶瓷基氧化膜的制备,研究了2024铝合金表面陶瓷基氧化膜的生长规律,各因素对膜层厚度和耐腐蚀性、表面及截面形貌特征、膜层微观结构及相成分的影响.结果表明,采用硅酸盐电解液体系,恒压模式下,... 采用交流电源微弧氧化进行2024铝合金表面陶瓷基氧化膜的制备,研究了2024铝合金表面陶瓷基氧化膜的生长规律,各因素对膜层厚度和耐腐蚀性、表面及截面形貌特征、膜层微观结构及相成分的影响.结果表明,采用硅酸盐电解液体系,恒压模式下,电压为200V时,氧化膜厚度最大,表面微孔分布均匀、孔径较小,膜层耐蚀性最好;恒流模式下,电流密度在15A·dm^-2时,膜层表面性能最好,具有较高耐蚀性,超过这一电流密度后膜层致密度明显下降. 展开更多
关键词 铝合金 陶瓷基氧化膜 微弧氧化 交流电源 耐蚀性
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纳米ZrO2微粒对TC4合金表面微弧氧化陶瓷膜层耐蚀及耐磨性能的影响 预览
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作者 才文兰 史海兰 +3 位作者 王振霞 贺志勇 刘小萍 林乃明 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期89-96,141共9页
目的提高TC4微弧氧化表面陶瓷涂层的耐蚀性与耐磨性,并研究ZrO2微粒对涂层性能的影响。方法在不同配比的硅酸钠、磷酸钠、氢氧化钠混合电解液中,通过微弧氧化技术在TC4钛合金表面制备陶瓷涂层,得到最佳电解液配比。将纳米ZrO2微粒添加... 目的提高TC4微弧氧化表面陶瓷涂层的耐蚀性与耐磨性,并研究ZrO2微粒对涂层性能的影响。方法在不同配比的硅酸钠、磷酸钠、氢氧化钠混合电解液中,通过微弧氧化技术在TC4钛合金表面制备陶瓷涂层,得到最佳电解液配比。将纳米ZrO2微粒添加到电解液中,以制备复合涂层。通过SEM、XRD、电化学工作站以及往复摩擦磨损试验机,研究不同含量ZrO2对膜层的形貌、相结构、耐腐蚀及耐磨性的影响。结果随着纳米ZrO2浓度的增加,涂层微孔数量和尺寸都减小,膜层的主要组成相为ZrO2、ZrTiO4、TiO2、Ti2O、Al2O3和SiO2。0.9%NaCl溶液中的电化学极化曲线表明,随着ZrO2浓度的增加,涂层的自腐蚀电位不断提高,但当添加剂的含量达到12g/L时,自腐蚀电位降低。摩擦磨损实验显示,不含ZrO2陶瓷膜层的比磨损率为1.082×10^-3mm^3/(N·m),当ZrO2含量为9g/L时,其比磨损率为3.489×10^-4mm^3/(N·m),是未添加颗粒的32.24%。结论纳米ZrO2微粒的加入有效提高了陶瓷涂层的耐蚀、耐磨性,特别地,当添加量为9g/L时,涂层的耐蚀性耐磨性最好。 展开更多
关键词 钛合金 微弧氧化 ZRO2 耐蚀性 耐磨性 磨损机制
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电流密度对碳钢微弧氧化层耐液态铅铋腐蚀性能的影响 预览
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作者 朱强 陈文彬 +1 位作者 雷玉成 赵军 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期193-199,共7页
目的提高碳钢耐液态Pb-Bi耐腐蚀性能。方法采用熔钎焊的方法,对6061铝合金和Q235钢进行搭接焊,焊后采用微弧氧化技术在焊接接头制备微弧氧化陶瓷层,将其放入350℃的高温液态Pb-Bi中进行300h静态腐蚀试验。结果选用钨极氩弧焊机,用ER404... 目的提高碳钢耐液态Pb-Bi耐腐蚀性能。方法采用熔钎焊的方法,对6061铝合金和Q235钢进行搭接焊,焊后采用微弧氧化技术在焊接接头制备微弧氧化陶瓷层,将其放入350℃的高温液态Pb-Bi中进行300h静态腐蚀试验。结果选用钨极氩弧焊机,用ER4043焊丝作为钎料,通过调节焊接参数,在焊接电流为85A、焊接速度为140mm/min的参数下,铝层与Q235钢的结合强度达到182MPa,金属间化合物厚度为7.3μm。在2g/LKOH+4g/LNa2SiO3·9H2O的电解液中进行微弧氧化试验,放电孔洞直径和数量随着电流密度的增大而增加。通过对比发现,在10A/dm2下生成的氧化膜层厚度适宜,同时致密性较好,陶瓷层由γ-Al2O3和α-Al2O3组成。经过静态腐蚀后,Q235碳钢母材试样表面被明显腐蚀,而Q235钢微弧氧化后的试样则有较好的耐腐蚀性能,其中10A/dm2电流密度参数下制得的氧化膜层耐蚀性能最优。结论微弧氧化陶瓷膜层可显著提高材料在高温液态Pb-Bi合金中的耐腐蚀性能,且膜层致密性和厚度会影响其对材料的保护作用。 展开更多
关键词 熔钎焊 微弧氧化 陶瓷层 电流密度 液态Pb-Bi腐蚀
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车用AZ80合金表面磁控溅射MAO-ZrO2涂层组织和划痕测试分析
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作者 邹利华 周晓燕 +2 位作者 李梦奇 吴海江 郭文敏 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期796-800,共5页
利用闭合场磁控溅射镀膜技术在AZ80合金基材表面进行沉积得到一层Zr涂层,并进行微弧氧化得到MAO-ZrO2涂层。对其进行组织和划痕实验测试研究得到:ZrO2涂层具有光滑的表面并具有银白色金属光泽,在ZrO2涂层表面上形成了很多细小的胞状晶... 利用闭合场磁控溅射镀膜技术在AZ80合金基材表面进行沉积得到一层Zr涂层,并进行微弧氧化得到MAO-ZrO2涂层。对其进行组织和划痕实验测试研究得到:ZrO2涂层具有光滑的表面并具有银白色金属光泽,在ZrO2涂层表面上形成了很多细小的胞状晶粒。试样截面上形成了具有均匀结构的ZrO2涂层,同时涂层中的Zr元素也形成了均匀分布状态,最终得到厚度约5μm的涂层。当火花放电过程结束后,试样表面形成了更大的火花亮点同时数量有明显增加。在ZrO2-AZ80试样中主要以四方ZrO2为主,还有部分强度较小的MgO与Mg组成的衍射峰,根据存在MgO的情况可以推断基材已被氧化。采用微弧氧化方法进行处理后可以使涂层硬度增加。在采用微弧氧化方式生成的MAO-ZrO2涂层中所有划痕轨迹内没有出现脱落的涂层,采用微弧氧化方法可以制备得到和基体形成更强结合能力的涂层。 展开更多
关键词 AZ80合金 ZrO2涂层 磁控溅射 微弧氧化 划痕测试
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