| 题名 | 电参数及其交互作用对纯铝微弧氧化膜结构和性能的影响 |
| 作者 | 剡晓旭 |
| 答辩日期 | 2016 |
| 导师 | 马颖 |
| 关键词 | 正交试验 微弧氧化 纯铝 电参数 交互作用 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 本论文采用正交试验设计及相应的数据处理,研究了电参数及电参数之间的交互作用对纯铝基体在硅酸盐体系电解液中微弧氧化所得陶瓷膜层性能和结构的影响规律。通过TT260测厚仪,点滴耐蚀实验和电化学实验来分别表征微弧氧化膜层的膜厚、点滴耐蚀性及电化学腐蚀电流值三个性能指标;利用SEM、XRD等材料分析方法,观察了膜层的表面形貌和截面形貌,并检测了膜层的物相组成。研究结果表明,电压对膜层的厚度及点滴耐蚀性的影响最为显著,比频率和占空比及各电参数之间交互作用的影响高出两到三个数量级。频率次之,占空比对膜厚和点滴耐蚀性的影响不明显,所以在分别考虑膜厚和点滴耐蚀性时,得出的最佳电参数搭配只在占空比的优水平出现的差异是可以忽略的,而在综合考虑膜厚和点滴耐蚀性时得出的优方案和只考虑膜厚时得出的优方案一致,均为电压480 V、频率700 HZ、占空比30%。电压对腐蚀电流密度的影响略微显著,主要是由于腐蚀电流密度受到很多因素的综合影响,虽然在高电压时膜层较厚但是由于致密性下降,导致在电化学实验中氯离子会通过膜层中的击穿微孔和裂纹等缺陷迁移,表现为腐蚀电流密度较大,耐蚀性较差;而在低电压下膜层虽然较薄但有很好的致密性,阻碍了氯离子的迁移,导致腐蚀电流密度较小,耐蚀性好。所以在只考虑腐蚀电流密度及对膜厚和腐蚀电流密度综合分析时确定的优方案为电压340 V、频率2000 HZ、占空比20%。频率对膜厚、点滴耐蚀性及腐蚀电流密度的影响均不显著,但是对点滴耐蚀性和腐蚀电流密度的影响大于对膜厚的影响,这主要是由于频率影响微弧氧化膜层的致密性,致密性越高则点滴实验中的氢离子和电化学实验中的氯离子都不容易在膜层中迁移,表现为耐蚀性好。但是对于点滴实验,与氢离子发生反应的微弧氧化产物量的多少才是影响点滴耐蚀性好坏的主要原因,低频下膜层的生长速率要比高频下的要快,氧化产物也就多,所以在考虑点滴耐蚀性时电参数的最佳搭配中频率定为700 HZ,而在考虑电化学腐蚀电流密度时频率定为2000 HZ。占空比对膜层的性能影响都不显著,但对腐蚀电流值略有影响,主要是由于占空比越高膜层中的裂纹越多,电化学实验中氯离子的迁移越容易,腐蚀电流就会越大,所以在只考虑腐蚀电流时占空比选择低水平即20%,而在其它的最佳电参数搭配中选择高低水平的占空比均可。电压和频率、电压和占空比及频率和占空比之间的交互作用对膜层的厚度、点滴耐蚀性及电化学腐蚀电流密度的影响都不显著,但是略有影响。电压和频率的交互作用对腐蚀电流密度的影响比对膜厚和点滴耐蚀性的影响高出一个数量级,电压和占空比的交互作用对三个指标的影响在同一数量级上,频率和占空比对膜厚和腐蚀电流密度的影响在同一数量级,但比对点滴耐蚀性的影响高出一个数量级。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 62 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/91213]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 剡晓旭. 电参数及其交互作用对纯铝微弧氧化膜结构和性能的影响[D]. 2016. |
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