鋁合金表面微等離子體氧化黑色陶瓷膜制備工藝及其成膜機理研究.pdf

1、由于鋁合金有優(yōu)良的比強度、導電性、導熱性和易于成形加工等特性,在工程上得到了廣泛的應用。但鋁合金表面硬度低和抗腐蝕性差等特點，限制了其應用范圍，因此，須對鋁合金進行表面處理以改善其使用性能。 鋁合金表面著彩色膜層是表面處理的一個重要方面，傳統(tǒng)的方法主要是采用陽極氧化膜吸附有機或無機染料著色法和陽極氧化直接著色法，但獲得的表面膜層色澤不穩(wěn)定、耐磨性和耐腐蝕性差。最近發(fā)展起來的微等離子體氧化技術是將鋁合金置于電解液中通電使其表面產生

2、微等離子體放電，而在鋁合金表面原位生長一層陶瓷膜的表面處理技術。通過這種技術可在鋁合金表面獲得高硬度、高熱抗、耐腐蝕性好、附著力高、色澤穩(wěn)定的陶瓷膜層。 本文試驗研究了Fe-Cr-Co系二步氧化成膜法和W-P-Mo系一步氧化成膜法電解液在LC4和LY12鋁合金表面生成黑色陶瓷膜的電解液成分、電源等工藝參數(shù)；并對不同工藝所得結果進行了對比，分析了陰極和試樣形狀等因素與成膜質量的關系。試驗研究結果表明采用W-P-Mo系一步成膜法在鋁

3、合金表面原位生成純黑色陶瓷膜的性能較佳，其最佳工藝參數(shù)為：Na2WO4 11.0g/L， Na3PO4 15.0g/L，（NH4）6Mo7O24 18.0g/L，PH值8.0；直流恒流3.5A/dm2；包覆型陰極板；無尖角銳邊試樣。獲得的膜層表面光滑純黑，厚度30～60μm、微觀硬度HV800～1200。 對上述工藝制備的膜層進行了表面和截面SEM分析及XRD相分析，膜層為多孔性結構，除以α－Al2O3、γ－Al2O3為主體相外