6063形變鋁合金微弧氧化表面改性研究.pdf

1、微弧氧化技術(shù)是一種能在閥金屬及其合金表面通過微等離子體放電原位生長氧化物陶瓷膜的表面改性技術(shù)。該技術(shù)包含了復(fù)雜的電化學(xué)、等離子化學(xué)和熱化學(xué)過程。利用此項(xiàng)技術(shù)形成的表面膜但微弧氧化過程復(fù)雜且存在很多不可控因素，關(guān)于陶瓷膜的形成機(jī)理和陶瓷膜性能改善等方面還沒有系統(tǒng)的研究報(bào)道。本論文以6063型鋁合金為基體材料，采用微弧氧化技術(shù)在其表面制備陶瓷膜，系統(tǒng)研究微弧氧化工藝條件對(duì)陶瓷膜性能的影響，探索了膜的形成機(jī)理以及添加納米顆粒對(duì)膜層性能的改善。

2、利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀等對(duì)微弧氧化陶瓷膜的相組成、微觀組織形貌、元素成分分布和厚度進(jìn)行研究，利用MT-3型(HV)顯微硬度、MM-2P型屏顯示磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)微弧氧化陶瓷膜的截面顯微硬度和摩擦性能進(jìn)行測定。
　　 研究結(jié)果表明，以硅酸鈉為主成膜劑、H3BO3為添加劑的微弧氧化電解液體系制備的微弧氧化陶瓷膜顯微硬度可以達(dá)到1120HV，致密層厚度占總陶瓷膜的60.25％。陶瓷膜的顯微硬度值和厚度隨正

3、負(fù)向電壓、電源頻率和負(fù)向占空比的增大先增后減。在微弧氧化處理過程中，陶瓷相是在鋁合金基體上直接生長的，在生長初始階段，以向外生長為主，達(dá)到一定厚度后，逐漸轉(zhuǎn)向基體內(nèi)部生長。經(jīng)化學(xué)拋光后的基體表面在微弧氧化過程中活化放電的時(shí)間早于電化學(xué)拋光試樣，但經(jīng)過電化學(xué)拋光后得到的微弧氧化膜膜層凈重和顯微硬度值最大。顯微硬度測試結(jié)果表明，與未添加納米陶瓷顆粒制備的陶瓷膜(1320HV)相比，添加SiC、ZrO2、Al2O3納米陶瓷顆粒后，陶瓷膜顯微硬