铝合金基cr2o3涂层的制备及其性能研究

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1、国内图书分类号：TGl74．2国际图书分类号：620西南交通大学研究生学位论文密级：公开年姓级二三Q二二申请学位级别王堂亟±专业挝料科堂皇工程指导老师段．丑2014年5月ClassifiedIndex：TG174．2U．D．C：620JullJIrrlllllllllllIllllllJiillllUllllliiJY2577045SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisPREPARATIONA加STRUCTU雌LPROPERTIESOFCHROM

2、IUMOXIDECERAMICCOAT烈GSONALUMD删ALLOYGrade：201lCandidate：XIETAOAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsScienceofEngineeringSupervisor：DUANKEMay．2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查

3、阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密／使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：谗肖日期：卅-¨7指导老师签名：日强：列丫A／{印＼西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过

4、的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：(1)采用溶液化学法制备铝合金基氧化铬陶瓷涂层，考察了以铬酸溶液为前驱体制备的铝合金基陶瓷涂层的结构和性能，研究了不同涂覆次数对于涂层结构和性能的影响；调整溶液中的三氧化二铬和氧化铝陶瓷相的比例，研究陶瓷相的加入对涂层结构和性能的影响。(2)在前文基础上，研究了磷酸铝铬粘接剂对于铝合金基氧化铬涂层的封孔作用，同时考察封孔后涂层的结

5、构和性能。(3)在前文基础上，采用化学气相沉积法在铝合金基体上制备了氧化铬涂层，研究了不同沉积次数对涂层的结构和性能的影响，选择最佳沉积次数。学位打—，净r。中名沙獬沙作小刘瑚西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要本文采用溶液化学法和化学气相沉积法制备铝合金基氧化铬(Cr203)涂层，通过调整前驱体溶液的成分来提高样品的硬度及致密度，以提高铝合金的耐腐蚀等性能。使用溶液化学法，以铬酸溶液为前驱体制备铝合金基陶瓷涂层，研究涂覆次数对涂层表面形貌、横截面形貌、厚度的影响，以及对样品硬度及耐腐蚀性的影

6、响。涂覆次数分别选择2次、6次、10次和14次。结果表明，涂覆次数为10次时，铝合金基Cr203涂层较为致密，与铝合金基体相比，腐蚀电位提高了O．1V，硬度提高了700kg／mm2。随后考察向铬酸溶液中加入不同颗粒尺寸的陶瓷相三氧化二铬(Cr203，1—10lam)和氧化铝(A1203，40．1001．tm)后，以此化合物作为前驱体制备的陶瓷涂层的形貌，样品的硬度及耐腐蚀性的变化。结果表明，Cr203和舢203陶瓷相颗粒的同时加入，可以制得均匀的悬浮液，且涂层厚度、硬度及耐腐蚀性能有了进一步的提高

7、。涂层厚度约为60lim，腐蚀电位增加了0．09V，腐蚀电流降低了一个数量级，硬度提高了1700kg／mm2。在此基础上，研究了以磷酸铝铬溶液为封孔剂制各的涂层致密度、样品的硬度等性能的影响。磷酸铝铬在250℃热处理时转化成了非晶态的物质，并与铝合金基Cr203涂层之间有良好的结合，形成了一层致密、均匀的涂层，涂层厚度约为35um，硬度较铝合金基体提高了约1100kg／mm2。使用化学气相沉积法，以氧化铬(Cr03)为前驱体制备铝合金基陶瓷涂层，研究Cr03化学气相沉积涂层的形成过程。同时研究化学

8、气相沉积涂层的形貌及其对基体硬度及耐腐蚀性的影响。三氧化铬在260*(2热处理时转化成了Crs02I，且以气态化合物的形式沉积于铝合金表面，经过520℃热处理后制得Cr203涂层。化学气相沉积次数对涂层的微结构、耐腐蚀性及硬度有较大的影响，最佳的沉积次数为5次。本研究中，最佳参数条件下制备的铝合金基Cr203涂层表面形貌比较均匀、致密，电化学腐蚀电位提高了O．11V，硬度提高了约730kg／mm2，较好的提高了铝合金的耐腐蚀性、耐磨性。关键词：铝合金，溶液化学法，Cr203，化学气