工藝參數對鋁合金黑色微弧氧化陶瓷膜成膜規(guī)律的影響.pdf

1、鋁合金微弧氧化技術是通過電解液中微等離子體放電作用，使鋁合金表面形成硬質陶瓷層的一種新工藝，所形成的陶瓷膜層具有硬度高、絕緣性和耐蝕性好、與基體結合力強等優(yōu)點。而且純黑色陶瓷膜具有獨特的光學功能和陶瓷性能，在材料的防護、光學性能與裝飾方面均有廣泛的應用。 本課題通過一系列以交流電為電源的鋁合金微弧氧化工藝實驗，研究了工藝參數對鋁合金黑色微弧氧化陶瓷膜成膜規(guī)律的影響。采用掃描電鏡(SEM)對陶瓷氧化膜微觀形貌進行分析。采用銷盤式磨

2、損試驗機研究了不同電解質組成對氧化膜的耐磨性的影響。 對實驗數據及現象分析表明，隨著H3BO3和KOH溶液濃度的升高，膜層厚度隨著增加，而膜層硬度先增大后減小，膜層的黑色飽和度也是先增大后減小，而且黑色飽和度普遍不高。當H3BO3的濃度超過18g/1后，膜層中帶有棕色。Na3PO4的加入不僅大大提高了膜層的黑色飽和度，還提高了膜層的耐磨性。隨著Na3PO4濃度的升高，膜層厚度隨著增加，硬度和黑色飽和度先增大后減小，而黑色飽和度變

3、化較為明顯。當Na3PO4的濃度超過4g/1后，會使微弧氧化進入弧光放電區(qū)，造成弧光放電，而破壞氧化膜層。隨著Na2WO4濃度的升高，膜層厚度隨著增加，硬度和黑色飽和度先增大后減小，但是相比Na3PO4降低幅度都很小，尤其是黑色飽和度效果更好。加入Na2WO4后膜層變的致密均勻，在提高耐磨性上效果非常顯著。 實驗過程中如未達到所需的電流密度，難以生成完整的黑色微弧氧化陶瓷膜層。當達到所需電流密度，隨著電流密度的增大，生成的黑色陶