学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

镁锂合金阳极氧化成膜及其耐蚀性能研究

作　者: 杨潇薇
导　师: 龚凡
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 应用化学
关键词: 镁锂合金阳极氧化耐蚀性封孔
分类号: O646.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 34次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文使用一种无铬环保型阳极氧化电解液,在镁锂合金上获得了白色的阳极氧化膜,显著提高了镁锂合金的耐蚀性能。同时对影响镁锂合金阳极氧化成膜过程及膜层性能的因素进行了较为系统的分析评价,确定了镁锂合金阳极氧化及封孔后处理的最佳工艺。利用正交试验对阳极氧化电解液配方进行了优化,确定的最佳浓度组成为50g/L NaOH,40g/L Na2Si03·9H2O,30g/L Na2B4O7·10H2O,40g/L C6H5Na3O72H2O。在恒流模式下,通过改变电流密度、氧化时间等工艺参数,制备了不同性能的阳极氧化膜。利用极化曲线、电化学阻抗谱测试技术对所得氧化膜的耐腐蚀性进行测试,结果表明镁锂合金在电流密度恒定为10 mA.cm-2,氧化20min时获得的氧化膜耐腐蚀性能最好。采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射仪(XRD)对氧化膜膜层形貌、成分和晶相结构进行了分析。XPS分析结果表明氧化膜主要是由Mg2SiO4和MgO这两种物质组成。通过在基本电解液里添加硅溶胶和植酸来考察添加剂对镁锂合金成膜过程及氧化膜耐蚀性能的影响。结果表明：硅溶胶加入量为80mL／L时获得的氧化膜有最高的腐蚀电位-0.668V和最小的腐蚀电流密度9.216×10-7A·cm-2；植酸的加入量为10.0g／L时,获得了耐蚀性能最好的氧化膜,腐蚀电位为-0.454V,腐蚀电流密度达到2.777×10-8 A·cm-2。采用在硅酸盐溶液中浸渍、稀土盐溶液中转化、硅溶胶和钛溶胶中浸渍-提拉的方法对氧化膜进行封孔后处理。硅酸盐封孔处理后的氧化膜仍存在数量较少的微孔,硅溶胶、钛溶胶和稀土转化封孔处理后的氧化膜微孔不存在但表面呈现很多裂纹。稀土转化封孔后的氧化膜腐蚀电位正移0.212V,腐蚀电流密度降低两个数量级。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第1章绪论  11-23
  1.1 镁及镁合金的性质与应用  11-12
    1.1.1 镁及镁合金的基本性质  11-12
    1.1.2 镁及镁合金的广泛应用  12
  1.2 镁锂合金的研究状况  12-14
    1.2.1 镁锂合金的研究历史  13
    1.2.2 镁锂合金的研究现状  13-14
    1.2.3 镁锂合金的应用  14
  1.3 镁锂合金的表面防护技术  14-19
    1.3.1 化学转化  14-16
    1.3.2 化学镀  16-17
    1.3.3 阳极氧化  17-18
    1.3.4 其它表面处理方法  18-19
  1.4 镁合金阳极氧化技术概况  19-22
    1.4.1 镁合金阳极氧化工艺  19-20
    1.4.2 镁合金阳极氧化成膜机理  20-21
    1.4.3 镁合金阳极氧化的发展前景  21-22
  1.5 本论文的研究意义和内容  22-23
第2章实验部分  23-28
  2.1 实验材料与仪器  23-24
  2.2 阳极氧化成膜过程研究  24-25
    2.2.1 前处理工艺过程  24
    2.2.2 阳极氧化成膜过程  24-25
  2.3 氧化膜表面形貌及组成研究  25-26
    2.3.1 氧化膜表面形貌的扫描电镜研究  25
    2.3.2 氧化膜组成的X射线光电子能谱分析  25
    2.3.3 氧化膜晶相组成的X-射线衍射分析  25-26
  2.4 耐蚀性能的测定  26-28
    2.4.1 极化曲线的测定  26
    2.4.2 电化学阻抗谱的测定  26-27
    2.4.3 点滴试验的测定  27
    2.4.4 全浸蚀试验  27-28
第3章镁锂合金阳极氧化工艺及机理研究  28-50
  3.1 阳极氧化电解液的初步确定及优化  28-32
  3.2 电流密度对氧化膜腐蚀行为的影响  32-37
  3.3 阳极氧化时间对膜腐蚀行为的影响  37-40
  3.4 最佳氧化膜的性能研究  40-45
    3.4.1 最佳氧化膜的表面形貌  41
    3.4.2 最佳阳极氧化膜的组成  41-44
    3.4.3 最佳阳极氧化膜的晶相结构  44
    3.4.4 最佳阳极氧化膜的耐蚀性能  44-45
  3.5 阳极氧化的成膜与腐蚀机理探究  45-48
    3.5.1 镁锂合金阳极氧化成膜现象和机理  46-47
    3.5.2 镁锂合金阳极氧化膜腐蚀现象和机理  47-48
  3.6 本章小结  48-50
第4章添加剂在镁锂合金阳极氧化中作用的研究  50-60
  4.1 无机添加剂硅溶胶的研究  50-55
    4.1.1 引言  50-51
    4.1.2 添加不同浓度硅溶胶时获得的氧化膜表面形貌  51-53
    4.1.3 添加不同浓度硅溶胶时获得的氧化膜极化曲线  53
    4.1.4 添加硅溶胶前后阳极氧化膜的元素组成  53-55
  4.2 有机添加剂植酸的研究  55-59
    4.2.1 引言  55
    4.2.2 添加不同浓度植酸时获得的氧化膜表面形貌  55-57
    4.2.3 添加不同浓度植酸时获得的氧化膜极化曲线  57-58
    4.2.4 添加不同浓度植酸时获得的氧化膜电化学阻抗谱  58-59
  4.3 本章小结  59-60
第5章镁锂合金阳极氧化膜的封孔处理  60-65
  5.1 引言  60-61
  5.2 不同封孔工艺处理后氧化膜的表面形貌  61-63
  5.3 不同封孔工艺处理后氧化膜的耐蚀性  63-64
  5.4 本章小结  64-65
结论  65-66
本文创新点  66-67
参考文献  67-73
攻读硕士学位期间发表的论文  73-74
致谢  74

镁锂合金阳极氧化成膜及其耐蚀性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文