TiB-,2--6351Al復(fù)合材料陽極氧化膜生長機制和腐蝕行為研究.pdf

1、原位合成TiB2顆粒增強6351Al復(fù)合材料是針對某國家專項產(chǎn)品研制的一種新型材料，具有比強度和比模量高、塑性成型性能好等一系列優(yōu)良性能的新材料，在國防軍事技術(shù)、航空航天等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。但是，由于顆粒增強相引發(fā)基體金屬－非金屬顆粒電偶腐蝕效應(yīng)，引入腐蝕敏感的基體/增強顆粒界面，增加材料的不均勻性，使復(fù)合材料材料的耐腐蝕大大降低，限制了其在海水等侵蝕性環(huán)境中的應(yīng)用。 在原位合成TiB2/6351Al復(fù)合材料中，增強相Ti

2、B2顆粒具有一定導(dǎo)電性，其粒徑比SiC小得多（<500nm），使TiB2顆粒增強的復(fù)合材料陽極氧化成膜困難，比一般鋁合金和SiC等顆粒增強的復(fù)合材料更難氧化成膜。 本論文研究了TiB2/6351Al復(fù)合材料陽極氧化處理的特殊工藝，制備出了厚度均勻、連續(xù)的表面陽極氧化膜，有效地提高了TiB2/6351Al復(fù)合材料的抗腐蝕性能，滿足了在海水等侵蝕性環(huán)境中應(yīng)用的要求。 論文首先研究了TiB2/6351Al復(fù)合材料的氧化成膜規(guī)律

3、，探討該復(fù)合材料的氧化成膜機理。原位合成TiB2顆粒增強的鋁合金復(fù)合材料氧化成膜過程具有特殊性：TiB2增強顆粒的存在阻礙了致密氧化膜層的形成，氧化膜的形成機制可用膜孔繞過顆粒生長模型描述。 在TiB2/6351Al復(fù)合材料特殊的陽極氧化成膜機理的基礎(chǔ)上，實驗研究了該復(fù)合材料陽極氧化中，電解液成分、添加劑、陽極氧化電流密度、氧化溫度和時間等膜層質(zhì)量控制因素，探索了各工藝參數(shù)對TiB2/6351Al復(fù)合材料陽極氧化膜影響規(guī)律，并且

4、制定出適用于本材料的陽極氧化工藝。 采用制定出的陽極氧化工藝對TiB2/6351Al復(fù)合材料進(jìn)行處理后，通過鹽霧腐蝕實驗與電化學(xué)測試與等效電路模擬，進(jìn)一步比較了不同封閉工藝處理的TiB2/6351Al復(fù)合材料氧化膜耐蝕性能特點。結(jié)果表明，三種不同封閉工藝處理后的復(fù)合材料耐蝕性在不同程度上都得到了提高，阻抗弧半徑與未氧化的材料相比均大大增加，水合與Ce鹽封閉后試樣的極化曲線陽極區(qū)出現(xiàn)了鈍化行為，點蝕電位明顯提高。經(jīng)三種不同封閉工藝