硅酸鹽體系下混合添加劑對鋁合金微弧氧化膜層性能的影響.pdf

1、微弧氧化技術是在鋁、鎂、鈦等閥金屬表面獲得硬度高、耐蝕性和耐磨性好的陶瓷膜層的方法。本文利用課題組自行研制的微弧氧化設備對鋁合金進行表面處理。本文中的試驗在恒壓模式下進行，向硅酸鹽基礎電解液中分別加入納米TiO2添加劑、納米TiO2+納米ZnO混合添加劑、納米TiO2+La(NO3)3混合添加劑，分別探索上述添加劑對鋁合金微弧氧化膜層組織和性能的作用規律。試驗中，采用TT230覆層測厚儀、MHV-1000維氏顯微硬度儀、CR-4032表

2、面粗糙度儀、MMS-2A摩擦磨損試驗機、VSP電化學工作站、WS-97涂層附著力劃痕試驗儀、DDS-11A電導率儀、KYKY-2800B掃描電鏡及其附帶的能譜儀和X射線衍射儀測量不同添加劑微弧氧化膜層的厚度、顯微硬度、表面粗糙度、耐磨性能、耐腐蝕性能、膜層與基體的結合力、電解液電導率、膜層的微觀形貌、成分及相組成。分析實驗數據，研究結果如下：
　?。?）向硅酸鹽基礎電解液中加入納米TiO2添加劑時，其濃度范圍為2-4g/L時，膜層

3、的綜合性能較優，膜層厚度為59-63μ m，硬度為450-510 HV，提高膜層的耐磨和耐蝕性能，改善膜層與基體的結合力。膜層主要由Al、α-Al2O3、γ-Al2O3和AlTi相組成。
　?。?）向硅酸鹽基礎電解液中加入納米TiO2+納米ZnO混合添加劑時，當納米TiO2為4g/L、納米ZnO為2g/L時膜層的綜合性較好，膜層厚度為52μ m，硬度為692HV，提高膜層的耐磨性能和耐蝕性能，改善膜層與基體的結合力。膜層主要由Al

4、基體、α-Al2O3相、γ-Al2O3相、Al3Ti和鈦鋅（Zn0.6Ti0.4）相組成；當納米TiO2為3g/L、納米ZnO為1g/L時膜層的綜合性能次之。
　?。?）向硅酸鹽基礎電解液中加入納米 TiO2+La(NO3)3混合添加劑時，當納米TiO2為3g/L、La(NO3)3為0.5g/L時，膜層厚度為71μ m，硬度為689HV，提高膜層的耐磨、耐蝕性能，明顯地改善膜層與基體的結合力。膜層主要由Al基體、α-Al2O3相、