学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

镁合金电子壳体材料微弧氧化及其后处理工艺的研究

作　者: 何毅
导　师: 吴连波
学　校: 长春工业大学
专　业: 材料学
关键词: 镁合金微弧氧化电参数耐蚀性电泳涂装
分类号: TG174
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 96次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文中,在碱性硅酸盐体系中,采用正交实验方法,通过分析MB8镁合金表面上形成的膜层形貌和耐蚀性,确定了电解液的最佳浓度。而后在此浓度的电解液中,利用相同方法,确定了最佳的电参数,由此确定了该硅酸盐体系的最佳微弧氧化工艺。通过最佳工艺形成的微弧氧化膜层,一定程度地提高了镁合金试样的耐蚀性,但由于微弧氧化膜层上存在微孔和裂纹等微观缺陷,这些缺陷为腐蚀性介质的迁移提供了通道。因此,采用阴极电泳作为微弧氧化的后处理工序,在镁合金试样表面形成了微弧氧化-电泳涂装复合涂层。动电位极化实验和盐水浸泡实验,均表明复合膜层具有最好的耐蚀性。实验结论如下：(1)电解液正交实验中,对膜层厚度的影响次序为：硅酸钠>氟化钾>甘油>氢氧化钾。而对耐蚀性的影响次序为：氢氧化钾>硅酸钠>氟化钾=甘油。通过各个因素对形貌、耐蚀性的影响的分析,电解液的优化结果为：硅酸钠10g/l、氟化钾6g/l、氢氧化钾6g/l、甘油5ml/l。(2)电参数对微弧氧化膜层厚度的影响次序为：终止电压>占空比>频率>电流密度。而对耐蚀性的影响次序为：终止电压>频率>占空比=电流密度。通过各个因素对形貌、耐蚀性的影响的分析,电参数优化结果为：频率400Hz,占空比30%,终止电压410V,电流密度3A/dm2。(3)在最优化工艺条件下,形成的微弧氧化膜层为晶态结构,由MgO、MgSiO4、MgF2、Mg14(SiO4)5O4相构成。复合膜层与优化后的微弧氧化膜层和MB8镁合金相比,腐蚀电位分别正移了约1000mV和1200mV,而腐蚀电位则分别下降了约5个和10个数量级。在5%NaCl溶液中,微弧氧化膜层的腐蚀形式为点蚀+丝状腐蚀。微弧氧化-电泳涂装复合膜层的腐蚀形式为丝状腐蚀。(4)微弧氧化过程中,随着电压的增大,放电火花尺寸增大,亮度增高,颜色从蓝白色转变为橙色,数量先增大后减小。并可以分为四个阶段：传统阳极氧化阶段、火花阳极氧化阶段、微弧氧化阶段和弧光氧化阶段。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-8
第一章绪论  8-19
  1.1 镁及镁合金的特点和应用现状  8-9
    1.1.1 镁及镁合金的特点  8
    1.1.2 镁合金的应用现状  8-9
  1.2 镁合金的腐蚀类型  9-10
  1.3 镁及镁合金的腐蚀防护  10-12
  1.4 微弧氧化  12-18
    1.4.1 微弧氧化工艺的特点  13
    1.4.2 微弧氧化膜层的优异性能  13-14
    1.4.3 微弧氧化原理  14-15
    1.4.4 微弧氧化技术的发展历史及研究现状  15-16
      1.4.4.1 微弧氧化技术的发展历史  15
      1.4.4.2 微弧氧化技术的研究现状  15-16
    1.4.5 微弧氧化膜层性能的主要影响因素  16-17
    1.4.6 微弧氧化的后处理  17-18
  1.5 本课题研究的目的、意义及内容  18-19
第二章实验装置及检测方法  19-23
  2.1 实验材料  19
  2.2 实验装置  19-20
  2.3 微弧氧化膜层及复合膜层的制备  20-21
    2.3.1 试样表面预清洗  20
    2.3.2 微弧氧化处理  20
    2.3.3 水洗  20
    2.3.4 后处理  20
    2.3.5 烘干固化  20-21
  2.4 检测方法  21-23
    2.4.1 微弧氧化膜层厚度测量  21
    2.4.2 微弧氧化膜层相组成分析  21
    2.4.3 微弧氧化膜层和复合膜层微观形貌分析  21
    2.4.4 膜层耐蚀性测试  21-23
      2.4.4.1 电化学分析  21-22
      2.4.4.2 盐水浸泡实验  22-23
第三章微弧氧化工艺参数的优化  23-48
  3.1 电解液的优化  23-34
    3.1.1 电解液正交实验的安排及结论  23-25
    3.1.2 硅酸钠浓度的优化  25-27
      3.1.2.1 硅酸钠浓度对微弧氧化膜层性能的影响  25-26
      3.1.2.2 硅酸钠浓度对微弧氧化膜层微观形貌的影响  26-27
      3.1.2.3 硅酸钠浓度对微弧氧化膜层耐蚀性的影响  27
    3.1.3 氟化钾浓度的优化  27-29
      3.1.3.1 氟化钾浓度对微弧氧化膜层性能的影响  27-28
      3.1.3.2 氟化钾浓度对微弧氧化膜层微观形貌的影响  28
      3.1.3.3 氟化钾浓度对微弧氧化膜层耐蚀性的影响  28-29
    3.1.4 氢氧化钾浓度的优化  29-31
      3.1.4.1 氢氧化钾浓度对微弧氧化膜层性能的影响  29-30
      3.1.4.2 氢氧化钾浓度对微弧氧化膜层微观形貌的影响  30-31
      3.1.4.3 氢氧化钾浓度对微弧氧化膜层耐蚀性的影响  31
    3.1.5 甘油浓度的优化  31-34
      3.1.5.1 甘油浓度对微弧氧化膜层性能的影响  31-32
      3.1.5.2 甘油浓度对微弧氧化膜层微观形貌的影响  32-33
      3.1.5.3 甘油浓度对微弧氧化膜层耐蚀性的影响  33-34
  3.2 电参数工艺优化  34-44
    3.2.1 电参数正交实验的安排与结果  34-36
    3.2.2 频率的优化  36-38
      3.2.2.1 频率对微弧氧化膜层形貌的影响  36-37
      3.2.2.2 频率对微弧氧化膜层耐蚀性的影响  37-38
    3.2.3 占空比的优化  38-40
      3.2.3.1 占空比对微弧氧化膜层形貌的影响  39
      3.2.3.2 占空比对微弧氧化膜层耐蚀性的影响  39-40
    3.2.4 终止电压的优化  40-42
      3.2.4.1 终止电压对微弧氧化膜层形貌的影响  40-41
      3.2.4.2 终止电压对微弧氧化膜层耐蚀性的影响  41-42
    3.2.5 电流密度的优化  42-44
      3.2.5.1 电流密度对微弧氧化膜层形貌的影响  42-43
      3.2.5.2 电流密度对微弧氧化膜层耐蚀性的影响  43-44
  3.3 最优化工艺形成的微弧氧化膜层的性能  44-47
    3.3.1 最优化工艺形成的微弧氧化膜层的形貌  44-45
    3.3.2 最优化工艺形成的微弧氧化膜层的相组成  45-46
    3.3.3 最优化工艺形成的微弧氧化膜层的耐蚀性  46-47
  本章结论  47-48
第四章微弧氧化不同阶段及机理的研究  48-53
  4.1 火花放电简述  48
  4.2 微弧氧化过程中,U-T关系  48-49
  4.3 微弧氧化过程中,火花放电现象的变化规律  49-50
  4.4 微弧氧化过程中不同阶段的划分  50-51
  4.5 微弧氧化机理  51-52
  本章结论  52-53
第五章微弧氧化-电泳涂装复合膜层耐蚀性的研究  53-57
  5.1 电泳涂装工艺  54
  5.2 微弧氧化-电泳涂装复合膜层的形貌  54-55
  5.3 微弧氧化-电泳涂装复合膜层的耐蚀性  55-56
    5.3.1 动电位极化曲线  55
    5.3.2 盐水浸泡试验  55-56
  本章结论  56-57
第六章结论  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-63
攻读硕士学位期间研究成果  63-64

镁合金电子壳体材料微弧氧化及其后处理工艺的研究

内容摘要

全文目录

相似论文