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《恒压模式下zk镁合金微弧氧化工艺及成膜机制与膜层特征研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、恒压模式下ZK60镁合金微弧氧化工艺及成膜机制与膜层特征研究ZK60学校代码:10289分类号:TG174.453恒密级:公开压学号:092060048模式下镁江苏科技大学合金微硕士学位论文弧氧化工艺及恒压模式下ZK60镁合金微弧氧化工艺成膜及成膜机制与膜层特征研究机制与研究生姓名汤莉导师姓名芦笙教授膜层申请学位类别工学硕士学位授予单位江苏科技大学特征学科专业材料加工工程论文提交日期2012年4月25日研究研究方向镁合金表面处理论文答辩日期2012年5月26日答辩委员会主席金云学评阅人盲审汤莉江苏科技2012年5月26日大学分类号:TG174.453密级:公开学号:092
2、060048工学硕士学位论文恒压模式下ZK60镁合金微弧氧化工艺及成膜机制与膜层特征研究学生姓名汤莉指导教师芦笙教授江苏科技大学二O一二年五月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonprocess,growingmechanismandcharacteristicofMicro-arcoxidationcoatingsfabricatedonZK60Magnesiumalloyunderconstant-voltagemodeSubmi
3、ttedbyTangLiSupervisedbyProfessorLuShengJiangsuUniversityofScienceandTechnologyMay,2012江苏科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。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的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:年月日江苏科技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
4、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,允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏科技大学可以将本学位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、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于:1保密□,在年解密后适用本授权书。2不保密□。学位论文作者签名:指导教师签名:年月日年月日摘要摘要ZK60镁合金是高强度变形镁合金中性能最为优越的合金之一,为拓宽其应用应加强其表面腐蚀防护措施的研究。微弧氧化技术作为一项新兴的表面处理技术可以在铝、镁、钛等阀金属表面原位生长耐腐蚀性、耐磨性、绝缘性良好且具有高硬度的陶瓷氧化膜。以此
5、为背景,本课题以ZK60变形镁合金作为基体材料,选用铝酸盐-磷酸盐复合电解液体系,进行恒压模式下的微弧氧化处理,研究了不同电压作用方式以及电参数对微弧氧化膜层的影响,并初步探讨了膜层的生长机理以及膜层综合性能的表征。本课题从以下几个方面开展了工作,并取得了创新性成果:恒压模式下,采用恒定电压作用方式研究不同正向电压对微弧氧化膜层组织与性能的影响,结果表明提高电压有利于膜层的生长,过高的电压易导致膜层成型疏松,耐蚀性较差。正向电压280v时,获得膜层虽然较薄,但耐蚀性最佳。整体而言,采用此种电压作用方式,微弧氧化后期易产生击穿力不足现象,反应极其微弱。在此基础上,引入阶段升
6、压概念以改善氧化后期击穿力不足的缺陷,以280v为基电压,分别采用两阶段、三阶段升压模式进行微弧氧化工艺研究,并分析不同的升压幅度对微弧氧化膜层的影响,其结果表明,两种升压模式作用下,微弧氧化后期膜层重新击穿起弧,再次快速生长,达到预想效果;随升压幅度增加,膜层表面熔融物堆积明显,粗糙度变大,膜层增厚;280-360v两阶段升压模式下获得膜层耐蚀性能最优。随后采用280-360v两阶段升压模式,通过单变量实验分别研究负向电压、占空比、频率、氧化时间对膜层组织与耐蚀性能的影响,并以此逐步优化参数。结果表明提高负向电压有利于加剧微弧放电反应,膜层厚度增加,耐蚀性增强;占空比过
7、大,大弧倾向严重,易破坏膜层,膜层耐蚀性差;频率过小,反应过程存在特殊性,膜层厚但不均匀;随氧化时间增加,膜层生长与溶解趋于平衡,厚度先增后减,相应耐蚀性也先增强后减弱。较优电参数为:正向电压280-360v,负向电压20v,占空比为30%,频率为600Hz,微弧氧化时间为15min。采用较优的参数制备一系列微弧氧化膜层,通过膜层微观形态特点,膜层生长过程中的形貌及物相变化,膜层的元素含量分析,简单地建立了阶段升压模式下MAO生长模型及传质模型。微弧氧化膜层具有表面多孔性,其微孔具有类“火山口”形状,膜层由疏松层与致密层组成,
