3005鋁合金在有機(jī)-無機(jī)混合酸體系中陽極氧化工藝及其性能探究.pdf

1、3005鋁合金是鋁-錳系合金，具有耐腐蝕性好、導(dǎo)熱性能優(yōu)良和可加工性等優(yōu)點(diǎn)，在廚具用品、包裝材料、建筑用料、熱交換材料等方面都有廣泛的應(yīng)用。人們通常通過陽極氧化處理在鋁合金表面形成一層厚而致密的氧化膜，可以較大程度地提高鋁合金的耐磨性、硬度和耐腐蝕能力。然而鋁陽極氧化膜屬于兩性氧化膜，在酸性或堿性介質(zhì)中易于發(fā)生溶解而失去對鋁基體的保護(hù)能力，使得鋁合金的應(yīng)用范圍受到一定的限制。
　　為提高鋁合金陽極氧化膜的耐堿性能，本文首先在以無機(jī)

2、酸H2SO4為基礎(chǔ)的溶液中添加具有不同比例的有機(jī)酸A和有機(jī)酸B，形成混合酸電解液，利用恒電流方法對3005鋁合金進(jìn)行硬質(zhì)陽極氧化研究。比較含有不同比例有機(jī)酸 A與 B的混合酸電解液對所制得的陽極氧化膜厚度，微觀形貌的影響，利用電化學(xué)阻抗方法比較氧化膜的耐堿性能，以確定有機(jī)酸A（多羥基有機(jī)羧酸）和有機(jī)酸B（二元有機(jī)羧酸）的最佳比例。獲得最優(yōu)氧化膜層的電解液組成如下：有機(jī)酸A：60 g/L,有機(jī)酸B：40 g/L，無機(jī)酸H2SO4:60ml

3、/L。
　　以含有最佳比例有機(jī)酸A與B的混合酸電解液為研究對象，選取電流密度、氧化時(shí)間、電解液溫度三個(gè)氧化工藝參數(shù)對3005鋁合金陽極氧化工藝進(jìn)行優(yōu)化。研究了各工藝參數(shù)對所得氧化膜的厚度、微觀形貌的影響，以電化學(xué)阻抗作為判斷膜層耐堿性能的依據(jù)。確定了有機(jī)酸A:B=6:4時(shí)混合酸電解液的最佳氧化工藝：電流密度：1.5 A/dm2，氧化時(shí)間30 min，氧化溫度5±2℃，該工藝可制得耐堿性能良好的氧化膜層。利用電化學(xué)阻抗法對混合酸法和

4、傳統(tǒng)硫酸法制得氧化膜的耐蝕性能進(jìn)行了比較，混合酸法氧化膜耐堿性明顯好于傳統(tǒng)硫酸膜。
　　在最佳工藝條件下，將二元有機(jī)酸C和二元有機(jī)酸D替代二元有機(jī)羧酸B，研究了不同有機(jī)酸對氧化膜層厚度和微觀形貌的影響。以電化學(xué)阻抗作為判斷膜層耐堿性的依據(jù)，結(jié)果表明，成膜效率：二元有機(jī)酸C＞D＞B；氧化膜的耐堿性：二元有機(jī)酸D＞B＞C。
　　對分別含有二元羧酸 B、C、D的混合酸電解液制得的陽極氧化膜進(jìn)行沸水封閉處理，利用掃描電鏡研究沸水封閉