试析钛基合金微弧氧化过程中电解液成分变化规律研究

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1、工程硕士学位论文钛基合金微弧氧化过程中电解液成分变化规律研究薛巍哈尔滨工业大学2007年7月国内图书分类号：TQ174国际图书分类号：621.193工程硕士学位论文钛基合金微弧氧化过程中电解液成分变化规律研究硕士研究生：薛巍导师：姜兆华教授申请学位级别：工程硕士学科、专业：化学工程所在单位：黑龙江省计量检定测试院答辩日期：2007年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TQ174U.D.C:621.193DissertationfortheGraduateDegreeinEnginee

2、ringCHANGINGLAWSOFELEMENTSINTHEELECTROLYTEDURINGMICROARCOXIDATIONPROCESSONTITANIUMALLOYCandidate:XueWeiSupervisor:Prof.JiangzhaohuaAcademicDegreeAppliedfor:GraduateofEngineeringSpeciality:ChemicalEngineeringAffiliation:HeilongjiangProvincialInstituteofMeasur

3、ementandVerificationDateofDefence:July,2007Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要考虑到微弧氧化技术应用到实际生产中，必须对电解液进行维护，掌握电解液成分变化的规律。本论文开展了钛基合金微弧氧化过程中电解液成分变化规律的研究，用微弧氧化方法在TC4钛合金和纯钛表面原位生长陶瓷膜，通过电感耦合等离子体原子发射光谱仪研究了不同电参数条件下，基体在微弧氧化过程中的溶解

4、现象和电解液中离子浓度变化特点，探讨电解液成分变化规律及其影响因素。利用涡流测厚仪测定了不同条件下陶瓷膜的厚度；利用电导率仪分析了不同条件下电解液的电导率变化特点。在不同的直流电流密度及单向脉冲电源不同的占空比、频率和电流密度条件下，对TA1及TC4基体微弧氧化电解液的研究结果表明：电解液中Al、P和Ti元素浓度与电导率在反应初期变化较快，随反应的进行，变化速度逐渐下降。在实验范围内：Al元素浓度随着反应的进行逐渐升高（只在占空比为75%时下降），TA1基体时在不同占空比、频率和直流电流密度下逐渐达到动态平衡，

5、TC4基体时在不同占空比下逐渐达到动态平衡。Ti元素浓度随着反应的进行逐渐升高，TA1基体时在不同占空比、频率和直流电流密度下逐渐达到动态平衡，TC4基体时在不同占空比下逐渐达到动态平衡。P元素浓度TA1基体时在单向脉冲的各电参数条件下逐渐下降，在直流模式下逐渐增加，在不同占空比和直流电流密度下逐渐达到动态平衡，TC4基体时在各电参数条件下逐渐增加，在不同占空比和频率下逐渐达到动态平衡。各基体下的电导率逐渐下降，TA1基体时在不同占空比、频率和直流电流密度下逐渐达到动态平衡，TC4基体时在不同占空比和频率下逐渐

6、达到动态平衡。不同电源模式下，在相同时刻，Ti元素浓度的高低顺序为：双向脉冲模式＞单向脉冲模式＞直流模式的，Al元素浓度的高低顺序为：直流模式＞单向脉冲模式＞双向脉冲模式的。直流和单向脉冲模式下，膜层由大量α-A12O3和少量γ-A12O3构成。双向脉冲模式下，膜层由大量Al2TiO5和少量α-A12O3及rutileTiO2构成。关键词微弧氧化；钛合金；电解液；元素分析-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractConsideringthepracticalapplicationofmicro-arc

7、oxidation,themaintenienceoftheelectrolytesisoneoftheimpartantaspects,whichisbasedonthegraspofthechanginglawsofthecomponentsintheelectrolyteduringmicro-arcoxidationprocess.TheceramiccoatingswerepreparedinsituonTC4alloyandpuretitaniumbymicro-arcoxidationtechni

8、que.Thedissolutionofthesubstrateandthechangesoftheelementsintheelectrolyteatdifferentelectricparametersduringthemicro-arcoxidationprocesswerestudiedthroughinductivelycoupledplasma-atomicemission