一、铝及铝合金的阳极氧化研究综述（论文文献综述）
王艳琴[1]（2021）在《表面处理对Al-Cu-Mg-Ag合金组织与性能影响研究》文中认为Al-Cu-Mg-Ag合金拥有重量轻、比强度高、耐热性好等优良特性,使得其在航空领域有着广阔的应用前景。然而实际的服役环境异常复杂,材料在腐蚀性介质中会发生腐蚀,限制了Al-Cu-Mg-Ag合金的应用。本文采用磁控溅射镀膜技术和阳极氧化+磁控溅射复合表面处理技术对Al-Cu-Mg-Ag合金进行表面改性,采用盐雾腐蚀、电化学腐蚀、硬度测试等研究表面处理对合金硬度与抗腐蚀性能的影响规律,并结合扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）、X射线衍射（XRD）等对其机理进行探讨。主要结论如下:（1）直流磁控溅射镀TiCN膜层能够提高Al-Cu-Mg-Ag合金的硬度和抗腐蚀性能。磁控溅射工艺参数对磁控溅射镀膜合金的膜层硬度、中性盐雾最大腐蚀深度、腐蚀电流密度、膜基结合力的影响顺序分别为:氮氩比>C靶功率>Ti靶功率;C靶功率>氮氩比>Ti靶功率;C靶功率>氮氩比>Ti靶功率;Ti靶功率>C靶功率=氮氩比。C靶功率200 W、Ti靶功率100 W、氮氩比为1:40时,可以获得耐蚀性、硬度和膜基结合力综合性能优良的TiCN膜层。（2）沉积薄膜与热处理工艺的先后次序对Al-Cu-Mg-Ag合金性能具有显着影响。与先热处理后镀膜的Al-Cu-Mg-Ag合金相比,先沉积TiCN薄膜再进行热处理的合金腐蚀电流密度大幅度减小,腐蚀速率降低,中性盐雾最大腐蚀深度降低了107.9μm,在盐雾环境下的抗腐蚀性能得到明显提高。同时,磁控溅射沉积的膜层结合力优异、致密性良好、无孔隙等,N元素和C元素向铝合金基体内部发生了扩散,使得铝合金的硬度以及膜基结合力有所提高。（3）经过阳极氧化+磁控溅射复合表面处理的Al-Cu-Mg-Ag合金,比磁控溅射单一表面处理工艺获得的合金耐蚀性更优,硬度更高。合金阳极氧化后在合金表面形成多孔层,磁控溅射镀膜后大部分阳极氧化孔得到封闭或部分填充。随着阳极氧化的时间的延长,Al-Cu-Mg-Ag合金的抗腐蚀性能先提升后降低,硬度先增加后减小。其中阳极氧化时间10 min的合金性能相对较优,中性盐雾最大腐蚀深度72.0μm,比单一磁控溅射的最大腐蚀深度降低了116.4μm,腐蚀电流密度1.543μA/cm2,硬度为189.4 HV。
杨寒霄[2]（2021）在《铝合金溶胶凝胶防腐涂层制备及性能研究》文中研究表明铝合金因其密度低,延展性好,可塑性高等诸多优点被广泛应用到航空航天、汽车化工等制造行业,但其化学性质不稳定,耐蚀性差,使得铝合金零件容易失效,因此铝合金表面处理与防腐一直是国内外材料研究学者们关注的问题。本文利用溶胶凝胶技术在铝合金基底制备了TiO2、SiO2无机涂层,MTMS（甲基三甲氧基硅烷）改性硅树脂涂层,以及MTMS-DMDPS（甲基三甲氧基硅烷-二苯基二甲氧基硅烷）改性硅树脂涂层。对比研究了TiO2、SiO2无机防腐涂层和两种有机-无机复合防腐涂层制备方法、耐蚀性差异以及涂层的防腐机理。结果表明,MTMS-DMDPS改性硅树脂涂层耐蚀性最为优异。进一步,通过喷涂方法在铝合金微弧氧化（MAO）涂层上涂覆了MTMS-DMDPS改性硅树脂涂层,通过电化学测试以及盐雾试验等研究其封孔效果。全文得到如下结论:（1）利用溶胶凝胶技术,在铝合金上制备TiO2和SiO2无机防腐涂层,并研究不同涂层的防腐性能。结果表明,TiO2和SiO2溶胶粘度低,喷涂流挂现象严重,因此无法通过喷涂法在铝基体上制备涂层。通过旋涂法将溶胶涂覆铝基体上可获得纳米级无机涂层,提高基体耐蚀性,但涂层容易在热处理过程中产生裂纹,盐雾试验168 h出现严重点蚀现象。（2）合成了单组分MTMS改性硅溶胶,并在6061铝合金上制备防腐涂层。MTMS改性硅溶胶的最佳配方为MTMS:TEOS（摩尔比）=1:3,水硅体积比2:1,酸硅体积比1:80。但所得溶胶粘度低于10 m Pa·s,不能采用喷涂方法均匀涂覆于铝基体表面。其溶胶采用旋涂方法可在铝合金上形成良好的耐腐蚀涂层,盐雾试验可达到168 h。涂层硬度6 H,附着力1级。（3）开发一种双组分改性硅溶胶,即采用MTMS和DMDPS作为有机硅氧烷原料对硅溶胶进行改性而得的有机-无机硅溶胶。MTMS-DMDPS改性硅溶胶的最佳条件:碱性硅溶胶调节p H至3-4后,再按硅溶胶与硅氧烷混合液重量比为5:6称取MTMS和DMDPS硅氧烷混合液加入,再加入溶剂二乙二醇丁醚,并回流搅拌2 h,再95℃脱水2 h。其所得溶胶粘度为176 m Pa·s,因此适合喷涂、旋涂方法涂覆于铝基体上。采用喷涂法在铝合金上可形成15μm厚且硬度为6 H,附着力2级,耐盐雾720 h的防腐涂层。（4）利用MTMS-DMDPS改性硅溶胶对铝合金微弧氧化（MAO）膜层进行封孔处理,并对封孔层防腐效果进行研究。结果表明,在铝合金MAO膜层上构筑自制双组分MTMS-DMDPS改性封孔层大幅度提高MAO膜层的防腐性能,可将微弧氧化铸铝工件的耐盐雾时间从72 h提高至480 h。
胡泽艺[3]（2021）在《特种包装用Al-Cu-Mg合金的成形机理及强韧化机制研究》文中提出铝是一种资源丰富的白色轻金属,在包装工业中的用量占有色金属的首位。铜、镁元素的加入能进一步提高包装材料的强度,并改善加工性能。然而,现有Al-Cu-Mg合金存在组织不均匀、结构难调控等传统缺陷,其强韧性难以满足恶劣工况条件下服役的使用要求。为了拓展Al-Cu-Mg合金在特种包装中的应用,需开发出同时具备高强、高韧和耐腐蚀性能的新型铝合金,替代传统的钢质、铜质、钛质材料,以减轻重量、降低成本、提高装备的使用性能。本文以喷射成形快速凝固细晶Al-Cu-Mg合金为研究对象,将快速冷冲作为强塑性变形方法,采用原子分辨率透射电镜（TEM）、扫描透射电镜（STEM）、力学性能测试等表征手段,对Al-Cu-Mg合金在形变及热处理过程中微观组织的演变规律、析出相行为及位错运动机制,进行了系统地观察和理论分析。主要研究了析出相在快速冷冲变形过程中的回溶机理及后续时效过程中的再析出行为,探索了析出序列与变形程度及时效温度之间的相互关系,分析了预变形、时效温度、时效时间对合金力学性能的影响规律,阐明了析出相特征与力学性能之间的相关联性。同时,对快速冷冲喷射成形Al-Cu-Mg合金阳极氧化工艺进行了探索,旨在为进一步拓展Al-Cu-Mg合金在特种包装中的应用奠定基础。论文获得的主要结论如下:（1）研究了快速冷冲强塑性变形过程中喷射成形细晶Al-Cu-Mg合金析出相的演变规律,分析了析出相的破断回溶机理,讨论了S’相与θ’相在相同变形条件下的回溶速度差别。结果表明,挤压态合金中主要的析出相为S’相和θ’相,在快速冷冲变形过程中,析出相在扭曲、脆断、回溶和缩颈的共同作用下基本回溶于基体中。S’相的脆断,增加了与铝基体的接触面,提高了界面畸变能,从而导致S’相的自由能高于基体自由能,打破了S’相与铝基体间的能量平衡,从而为溶质原子回溶至铝基体创造了扩散条件。此外,θ’相比S’相更加稳定,不容易发生破断和回溶。（2）探索了时效温度及冷冲道次对Al-Cu-Mg合金试样硬度的影响。在同一快速冷冲道次下,经180℃时效的试样具有最高的峰值硬度,经160℃和200℃时效的试样峰值硬度相差不大。同一时效温度下,试样的峰值硬度随冷冲道次的增加呈上升趋势。时效温度和冷冲道次与时效响应时间紧密相关,提高时效温度和增加冷冲道次均能有效缩短到达时效峰值的时间。（3）分析了快速冷冲诱导析出相回溶后,在时效阶段的再析出行为。结果表明,时效过程中Al-Cu-Mg合金的主要析出相为S’相,当时效温度能够消除基体晶格畸变时,析出序列与常规序列相同;当时效温度不足以消除基体晶格畸变时,析出序列发生改变,GPB区的形成受到抑制;当时效温度为180℃和200℃时,峰值时效试样中仍能观察到GPB区。S’相的析出过程并不完全按照时效时间有序进行,在时效峰值前的任何阶段S’相都有可能发生形核长大。随着时效时间的延长,不同状态试样中S’相均发生了粗化,这是导致过时效阶段试样硬度下降的主要原因。（4）通过对具有不同析出相特征Al-Cu-Mg合金的力学性能进行研究,找出析出相与强塑性变形及热处理工艺之间的内在联系。强塑性变形过程中试样的硬度主要取决于析出相回溶导致的硬度减小,以及塑性变形过程中产生的加工硬化这两方面的综合效果。时效阶段试样的力学性能主要由析出相的尺寸、形貌及分布决定。试样在160℃低温时效过程中,经2道次快速冷冲后,试样的抗拉强度和屈服强度较1道次试样的有所下降,这主要是由位错的不均匀分布导致S’相的不均匀析出,削弱了析出强化的效果。4道次快速冷冲+时效180℃/2h试样具有最高的抗拉强度和屈服强度,分别为509 MPa、393 MPa。（5）探究了快速冷冲和再结晶退火过程中合金析出相、晶粒形貌和形变带的演变规律,探讨了析出相与再结晶的相互作用,形变带的形成机理及对晶粒细化的影响。结果表明,采用多道次快速冷冲、高温再结晶退火及快速加热和慢速冷却的方法制备的Al-Cu-Mg合金中析出相主要以平衡相S相为主,还有少量较粗的Al6Mn相。随着冷冲道次的增加,析出相的密度不断增大、尺寸显着减小,变形带和过渡带逐渐消失,晶粒组织不断细化并趋于均匀。快速冷冲引入的缺陷有助于Al-Cu-Mg合金脱溶和再结晶形核,促进S相和再结晶的形核与长大,较粗晶粒中的形变带及过渡带在形变和再结晶过程中会转变为形变诱生晶界,从而有效细化晶粒,获得均匀纳米晶组织并促进S相在基体中弥散分布。（6）在掌握形变及热处理过程中析出相的演变规律及强韧化机制的基础上,为了提高Al-Cu-Mg合金的耐腐蚀性能,对不同热处理工艺试样进行了阳极氧化处理,利用电化学工作站对氧化膜进行耐腐蚀性能测试,探索了热处理工艺及电压对氧化膜耐腐蚀性能的影响。实验结果表明,当电压为35 V时,时效180℃/2 h试样具有最优异的耐腐蚀性能和最大的膜层厚度及硬度,分别为82μm、432 HV。
迟一鸣[4]（2021）在《铝合金表面激光合金化陶瓷增强铁基复合涂层的微观组织和耐磨性能》文中研究指明铝合金比强度高、导电导热性好、易于加工、并且具有一定的耐蚀性,因此在汽车制造、航空航天等领域有着广泛的应用。然而,铝合金表面硬度低、耐磨性差,这些不足极大地限制了其在摩擦磨损环境中的使用。表面改性技术可以在保持铝合金本身优异性能的基础上提高其表面性能,为制造业的“高效、节能”发展提供有效手段。除了热喷涂、电镀、阳极氧化、微弧氧化等表面技术,激光表面改性拥有快速凝固、热影响小、冶金结合好等特点,随着激光器的发展,铝合金表面激光改性技术受到了越来越多的关注。本文设计了“Fe+Al”、“Fe基合金”、“Fe基合金+B4C”、“Fe基合金+B4C+Ti”、“Fe基合金+h-BN”、“Fe基合金+h-BN+Ti”六种合金化材料体系,通过预置涂层法在6061铝合金表面制备出金属间化合物涂层,或以金属间化合物为基、多元陶瓷为增强相的复合涂层,综合讨论了合金化材料成分配比、激光工艺参数等对合金化层组织及性能的影响,并分析了原位生成陶瓷相的界面结构、形核机制及生长机理。使用不同配比的Fe粉和Al粉作为合金化材料,制备得到的合金化层主要由Fe4Al13,FeAl,Fe3Al和α-Al构成组成。富Fe熔体由于比重较大下沉至熔池底部,形成以“白亮带”为特征的过渡区,组织具有分层现象。此外,Fe和Al之间的放热反应促使界面处的基体进一步熔化,最终形成“锯齿状”界面。70Fe-30Al涂层耐磨性最好,磨损体积为基体的9.2%。使用Fe基合金作为预置涂层材料制备的合金化层由先析出的Fe-Al化合物及网状共晶组织构成,合金化层组织均匀致密,硬度约为459 HV0.2,是基体的6.8倍,磨损体积减小至基体的11.33%。选用“Fe基合金+B4C”体系制备的合金化层主要由Fe4Al33,FeAl,Fe3Al,Cr2B,CrB,Cr2B3,AlB2,Cr23C6,Cr7C3,Al4C3,α-Al组成。涂层硬度随预置粉末中B4C添加量的增多逐渐升高,添加20 wt.%B4C时,合金化层硬度高达531 HV0.2,但此时涂层脆性增加,缺陷增多,耐磨性变差。B4C添加量为10 wt.%的合金化层磨损失重最小,仅为基体的18.2%。向“Fe基合金+B4C”材料体系中添加Ti粉能够改善熔池的润湿性,并可通过Ti与B4C的反应原位生成TiC、TiB2等细小的强化相。合金化层主要由Fe4Al13,Cr2B,Cr7C3,TiB2,TiC和α-Al组成,当Ti的添加量提高到45 wt.%时,合金化层中还生成了 Al3Ti。添加30 wt.%Ti的涂层性能最好,硬度高达520 HV0.2,磨损体积仅为基体的7.2%。当Ti的添加量提高到45 wt.%后,合金化层组织的粗化及脆性相Al3Ti的形成导致硬度和耐磨性有所下降。在“Fe基合金+10 wt.%B4C+30 wt.%Ti”合金化层中,TiC小颗粒在先析出的短棒状TiB2表面异质形核,形成了 TiB2/TiC复合组织。两相界面存在[1210]TiB2//[011]TiC和（0001）TiB2//（111）TiC的晶体学位向关系,错配度仅为1.049%,表明TiB2可为TiC异质形核的最有效核心。“Fe基合金+h-BN”材料体系制备的合金化层主要由Fe4Al13,（Fe,Cr）,AlN,Cr2B,FeNx,α-Al等物相组成。激光合金化过程中密度较小的h-BN上浮到熔池表面造成严重烧损,且其含量增加到10 wt.%时熔池燃烧剧烈、合金化层稀释率过高,硬度和耐磨性急剧下降。向“Fe基合金+h-BN”材料体系中添加Ti粉能够减少预置涂层材料的烧损、改善熔池的润湿性,并通过Ti与h-BN的反应原位生成TiN,TiB2和TiB等强化相进一步提高表面性能。在熔池凝固过程中,AlN以亚稳态面心立方结构在先析出的颗粒状TiN表面异质形核并包围其生长,形成TiN/AlN复合组织。两相的晶面错配度约为9%,为中等有效形核。在室温、200℃和400℃下,添加15 wt.%Ti的合金化层磨损体积分别为相同条件下基体的8.2%、7.4%和10.1%,耐磨性显着提高。
张燕超[5]（2021）在《低压冷喷涂铝基涂层-阳极氧化膜复合涂层制备及其性能研究》文中研究指明7075铝合金,由于其高强度/重量比,被广泛用作飞机制造以及其他行业的结构部件。这些结构零件服役环境特殊,长期受到盐水喷雾或海水冲刷,这些零件可能受到各种腐蚀的影响,如点蚀和电偶腐蚀、晶间腐蚀、应力开裂腐蚀和剥落腐蚀等。大型构件局部破坏后更换成本巨大,采用合理的局部修复方法是解决这些问题的重要途径,因此如何对腐蚀及磨损的铝合金修复以延长其服役时间具有重要意义。本文采用低压冷喷涂法在7075铝合金上沉积铝基涂层,通过优化铝基涂层上阳极氧化处理工艺参数获得冷喷涂铝基涂层-阳极氧化膜复合涂层,随后分别采用石墨烯改性和原位喷丸强化两种途径来增强复合涂层性能。采用扫描电子显微镜、X射线衍射分析、拉曼分析等检测手段对涂层的显微形貌、结构、成分和组织进行表征分析,着重研究了复合涂层在室温环境中的摩擦行为,以及在腐蚀环境中的耐腐蚀性能。本文的主要工作如下:1.通过机械混合的方法制备了Al-20%Al2O3混合粉末,采用低压冷喷涂技术在7075铝合金表面制备了铝基涂层,再进行阳极氧化后处理,生成一层氧化膜。探讨了H2SO4浓度、电压强度和氧化时间对生成氧化膜结构和性能的影响,研究表明随着硫酸浓度的增加阳极氧化膜表面硬度增大,当硫酸浓度为10%时,此时膜的硬度最大,耐磨性能最好;随着电压的增加,氧化膜表面出现裂纹,当电压为25V时,阳极氧化膜结构完整,未出现明显裂纹现象;随着氧化时间的增加,阳极氧化膜硬度呈现先增加后减小的趋势,当反应时间为60min时,阳极氧化膜表现处最好的耐磨性。最终研究得冷喷涂铝基涂层表面阳极氧化处理最佳工艺为硫酸浓度10%、电压强度25V、氧化时间60min。2.以化学原位还原法制备的还原氧化石墨烯包覆铝粉（0.2G/Al）和20wt.%Al2O3为原料,通过低压冷喷涂技术在7075铝合金表面制备G/Al复合涂层,进一步对复合涂层表面进行阳极氧化处理获得阳极氧化膜。对石墨烯/铝基-阳极氧化膜复合涂层（Al/G-AAO）进行微观分析表明石墨烯均匀分布在阳极氧化膜表面,石墨烯的加入使得阳极氧化膜的质量提高,具体表现在膜的缺陷和裂纹减少。研究表明,相比于冷喷涂铝基涂层-阳极氧化膜（Al-AAO）,Al/G-AAO的自腐蚀电位正移了0.139VSCE,自腐蚀电流密度降低了将近16倍,说明还原氧化石墨烯的加入使复合涂层的腐蚀防护性能增强;同时,G/Al-AAO的摩擦因数显着降低至0.26,磨损率降低50%,说明石墨烯的加入增强了复合涂层的减摩和耐磨能力。3.本文将原位喷丸处理效果与冷喷涂工艺相结合,将20%～60%（质量分数）的316L不锈钢喷丸颗粒添加到喷涂粉末中,可以实现沉积的铝涂层的原位锻造效果,制备了致密化的铝涂层,再对冷喷涂铝涂层表面进行阳极氧化处理,获得冷喷涂铝基涂层-阳极氧化膜复合涂层。研究表明,随着不锈钢喷丸颗粒的增加,锻造效果增强,复合涂层的结构也更加致密;在摩擦试验中表现出更低的摩擦因数、更低磨损率;在腐蚀环境中具有高的热力学稳定性,具体表现为具有更高的自腐蚀电位,更低的自腐蚀电流密度。
卓姚宇[6]（2021）在《Al-Cu合金表面高耐蚀钝化膜的制备及成膜机理研究》文中认为2024-T3铝合金具有机械强度高、硬度大、耐热性好及易加工的优点,在交通运输、航空航天、机械制造等领域应用广泛,但该合金材料铜含量高,容易腐蚀失效。由2024-T3铝合金材料制备的零部件需进行严格的表面防护处理才能满足相应工业技术标准。六价铬钝化是高铜铝合金有效的表面防护处理技术,裸膜具有很好的耐腐蚀性,而且对有机涂料配套性好。尽管六价铬钝化膜性能优异,但其有很大的毒性,对于人体及自然环境有巨大危害,在很多国家和地区都已限制其使用。三价铬化合物毒性小,废水易处理,对自然环境相对友好,对某些易钝化铝合金材料如:5xxx铝镁合金,用三价铬化合物处理形成的钝化膜性能与六价铬钝化膜相近,膜的防腐蚀性能及对有机涂料的附着力都很好,因而三价铬钝化已成为工业上铝合金表面钝化处理的主流技术。然而对于铜含量高的铝合金材料,如2xxx铝合金,三价铬钝化理论及工艺技术还不十分完善,钝化膜的综合性能还没法与六价铬膜相比。本课题依托现有的铝合金三价铬钝化、各种无铬钝化理论基础及技术经验,在工艺配方、制备流程方面考查2024铝合金表面三价铬钝化膜性能的影响因素,确定钝化液最佳组成并优化工艺流程及条件,同时初步探讨高铜铝合金难于钝化的物化机理。本文采用单因素对比实验,探究了三价铬钝化前处理、钝化液配方组成及工艺条件以后续封闭剂处理对钝化膜耐腐蚀性能的影响。结果表明:（1）钝化前处理环节中,除灰工艺对2024铝合金三价铬钝化膜性能有重要影响,除灰工艺可以彻底清除铝合金表面有机附着物和疏松的自然氧化膜,使得三价铬钝化膜更均匀连续致密,抗腐蚀性能更好;对比不同体系除灰溶液可知,含三价铁的酸性无氟除灰液制备的钝化膜性能优于传统的六价铬除灰液和含氟三价铁酸性除灰液。（2）就三价铬钝化液组成而言,游离氟离子含量对钝化膜性能影响有限,而三价铈稀土添加剂可以显着提高膜的致密性,可以有效降低膜的内应力,减轻膜出现长而宽的大裂纹的趋势,从而能提高膜的耐腐蚀性,稀土因素的添加量范围较窄,过多,钝化溶液不稳定,容易沉淀;过少,膜性能提升不明显。（3）钝化膜后续使用硅溶胶加缓蚀剂进行复合封闭处理后,可以提高钝化膜的致密度,纳米二氧化硅膜层的覆盖可使复合钝化膜具备一定的自我修复能力,从而提高膜的抗腐蚀性及耐热性能。
麻彦龙,赵旭晗,杨炳元,牟宇[7]（2020）在《铝合金阳极氧化膜封闭技术发展趋势》文中指出铝合金因其具有高的比强度、比刚度和良好的成型加工性能,被广泛用于航天、航空、交通运输、建筑等领域。大多数铝合金产品需要通过阳极氧化表面处理来提高其耐蚀性能。典型的铝合金阳极氧化膜由外部厚的多孔层和内部薄的阻挡层组成。这种多孔型阳极氧化膜本身耐蚀性能不足,需要对其进行封闭处理,封闭处理技术的好坏直接决定了阳极氧化铝合金产品的生产成本和使用性能。首先概述了水合封闭、金属盐封闭、溶胶凝胶封闭和有机封闭4类常见的铝合金阳极极氧化膜封闭技术;在此基础上,综述了金属盐封闭技术的发展趋势,特别是层状双金属氢氧化物封闭铝合金阳极氧化膜的国内外研究进展,以期为新型铝合金阳极氧化膜封闭技术研发提供指导。
肖焱尹[8]（2019）在《铜—锰—银混合盐铝合金电解着金黄色工艺研究及机理分析》文中进行了进一步梳理铝合金材料性能优良,是一种在建筑、车辆、机械设备中应用广泛的有色金属材料。为提高铝合金型材的耐蚀性、美观性,常采用阳极氧化和电解着色工艺对铝合金进行表面处理。在众多色彩中,金黄色因其具有庄重、绚丽的特点而备受市场青睐。当前,铝合金电解着金黄色工艺存在成本高、速度慢、工艺复杂、环保性不佳等缺陷。为此,本文通过调整电解液配方和操作条件,对现有高锰酸盐铝合金电解着金黄色体系进行优化改进,开发出一种环保、快速、经济、无需扩孔的铜-锰-银混合盐体系铝合金电解着金黄色工艺,并对着色工艺机理进行分析研究。具体内容如下:采用硫酸阳极氧化法对铝合金表面进行阳极氧化。以单因素实验法探究氧化时间、氧化温度、氧化电压、硫酸浓度、硫酸铝浓度对生成氧化膜厚度的影响。以氧化膜厚度确定最优硫酸阳极氧化工艺,具体工艺参数:氧化时间50 min,氧化温度25℃,氧化电压14 V,硫酸浓度200 g/L,硫酸铝浓度6 g/L。在该工艺条件下生成的氧化膜厚度为44.2μm。采用二次电解着色法对经硫酸阳极氧化工艺处理后的铝合金进行电解着色。通过单因素实验法探究时间、温度、电压、硫酸浓度、硫酸铝浓度、高锰酸钾浓度、硫酸铜浓度、硝酸银浓度、氧化膜厚度对生成着色膜外观及耐蚀性的影响,在满足着色膜外观颜色金黄、色泽均匀,表面无缺陷的情况下,以着色膜耐蚀性确定最优电解着色工艺,具体工艺参数:时间4 min,温度25℃,电压7 V,硼酸浓度5 g/L,硫酸铝浓度10 g/L,硫酸浓度10 g/L,高锰酸钾浓度0.5 g/L,硝酸银浓度0.4 g/L,硫酸铜浓度1.0 g/L。在该工艺条件下生成的着色膜耐蚀性检测滴碱实验结果为136 s。对本论文提出的铜-锰-银混合盐铝合金电解着金色工艺生成的着色膜进行性能检测,结果表明:生成的着色膜外观颜色金黄、均匀,无表观缺陷,各项性能指标优异;着色膜表面存在分布均匀、大小相近的孔隙,主要含有氧、铝、硫、锰、铜、银元素并存在非晶态的显色物质和晶态的Mn7O13·5H2O。采用半导体理论、散射原理对本论文提出的铝合金电解着金黄色工艺的着色机理、显色机理进行解释,提出了在促进剂的作用下,高锰酸根离子与铜离子、银离子竞争结合电子,还原产生共沉积的机理模型,很好地解释了实验过程,并得出了着色粒子粒径越大、沉积数量越多,着色膜颜色越深的结论。
郭腾达[9]（2019）在《铝合金阳极氧化膜封孔工艺的研究》文中进行了进一步梳理本文研发了Zr-Si常温封闭剂,该封闭剂不含游离的F-,具体工艺为:氟锆酸铵7 g/L,硅酸钠1 g/L,聚乙二醇0.2 g/L,十二烷基硫酸钠0.8 g/L,磺基水杨酸0.6 g/L,封闭时间10 min,封闭温度25℃,pH值5.5。通过SEM分析,Zr-Si封闭试样表面微孔消失。通过EDS和XPS分析,Zr-Si封闭试样表面含有Si、Zr、F元素,主要是生成ZrO2、SiO2、Al2SiO5及其他复杂化合物沉积在微孔中使其封闭;通过电化学测试分析,Zr-Si封闭试样的耐蚀性得到提高。研发了以醋酸锌为主盐的中温封闭剂,不含镍、氟元素,具体工艺为:醋酸锌9g/L,醋酸锰4 g/L,醋酸钙4 g/L,醋酸镁2 g/L,三乙醇胺20 g/L,山梨醇0.3 g/L,硫脲2 g/L,丁二酸1.5 g/L,醋酸铵3 g/L;封闭时间40 min,封闭温度70℃,pH值6.0。通过SEM分析,醋酸锌封闭试样表面呈现花瓣状晶体结构。通过EDS和XPS分析,醋酸锌封闭试样表面含有Zn、Mn、Ca、Mg元素,主要生成ZnAl2O4、MgAl2O4、钙的氧化物、锰的氧化物以及其他复杂化合物使微孔封闭。通过电化学测试分析,醋酸锌封闭试样的耐蚀性得到提高。探究了稀土元素对Zr-Si和醋酸锌封闭的影响。加入稀土元素后,封闭试样的自腐蚀电位变大;腐蚀电流密度变小;阻抗弧半径变大,增加了铝合金的耐腐蚀性。通过EDS、XPS分析,封闭试样表面含有Ce和La元素,主要是生成CeO2、Ce2O3、La2O3和La2（C2O4）3沉积在氧化膜微孔和表面。
王文博[10]（2018）在《钼酸钠和磷酸二氢铵对2024铝合金阳极氧化膜的协同缓蚀作用》文中指出铝合金由于相对密度小、机械强度高等优点,在现代工业中被广泛应用,特别是航空航天科技领域。然而,铝金属是一种比较活泼的金属,自然条件下形成的氧化铝膜层很薄,这种膜层在破坏性较强的环境中耐腐蚀性能不高。因此,铝及其合金在各种行业中使用前一般需要对其进行表面防腐处理来提高它们的耐腐蚀性能。其中,采用阳极氧化法形成的氧化膜就能够对铝及其合金提供很好的保护。通过前人的研究可知,在阳极氧化酸性溶液中添加缓蚀剂,可大幅度提高铝及铝合金的耐腐蚀性能。因此,本课题以2024铝合金为研究对象,选用草酸作为电解质溶液,研究了两种无机缓蚀剂（钼酸钠和磷酸二氢铵）单一添加和混合添加对2024铝合金阳极氧化膜耐腐蚀性能的影响。主要依托动电位极化曲线和电化学阻抗谱方法,对浸入3.5 wt.%NaCl溶液中的阳极氧化膜的耐腐蚀性能进行评估。研究结果表明,这两种缓蚀剂钼酸钠和磷酸二氢铵具有协同缓蚀作用。比如,单独添加0.01mol/L的钼酸钠或磷酸二氢铵到草酸电解质溶液时,其阳极氧化样品的缓蚀率分别为10%和47%。然而,同时添加这两种缓蚀剂,且其浓度均为0.01mol/L时,缓蚀率可高达92%。这些数据表明磷酸根离子和钼酸根离子对2024铝合金阳极氧化膜具有显着的协同缓蚀作用。其缓蚀机理可能如下:磷酸根离子和钼酸根离子同时存在时反应可生成磷钼杂多酸,该强氧化酸的存在有望提高铝合金阳极氧化膜的成膜速率,并改善氧化膜的结构。因此,磷钼杂多酸的形成对2024铝合金耐腐蚀性能的提高至关重要。
二、铝及铝合金的阳极氧化研究综述（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铝及铝合金的阳极氧化研究综述（论文提纲范文）
（1）表面处理对Al-Cu-Mg-Ag合金组织与性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金研究背景 |
| 1.2 Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金国内外研究现状 |
| 1.3 铝合金的腐蚀与防护 |
| 1.4 铝合金表面磁控溅射镀膜 |
| 1.4.1 磁控溅射技术概论 |
| 1.4.2 铝合金表面磁控溅射国内外研究进展 |
| 1.4.3 磁控溅射TiCN薄膜的研究现状 |
| 1.5 铝合金阳极氧化 |
| 1.5.1 铝阳极氧化前处理 |
| 1.5.2 铝阳极氧化膜的结构 |
| 1.5.3 铝阳极氧化膜的形成机理 |
| 1.5.4 铝阳极氧化方法 |
| 1.5.5 铝阳极氧化国内外研究进展 |
| 1.6 论文研究意义与内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 技术路线 |
| 2.2 材料制备 |
| 2.2.1 合金制备 |
| 2.2.2 热处理过程 |
| 2.3 正交试验设计 |
| 2.4 基材磁控溅射薄膜的制备 |
| 2.5 基材阳极氧化膜的制备 |
| 2.5.1 预处理过程 |
| 2.5.2 阳极氧化过程 |
| 2.6 性能测试 |
| 2.6.1 硬度测试 |
| 2.6.2 膜基结合力测试 |
| 2.6.3 中性盐雾腐蚀性能测试 |
| 2.7 电化学分析 |
| 2.7.1 动电位极化分析 |
| 2.7.2 交流阻抗谱分析 |
| 2.8 X射线衍射分析 |
| 2.9 SEM组织观察与能谱分析 |
| 第3章 磁控溅射TiCN薄膜对Al-Cu-Mg-Ag组织与性能的影响 |
| 3.1 正交试验设计 |
| 3.2 工艺参数对性能指标的影响 |
| 3.2.1 硬度分析 |
| 3.2.2 膜基结合力分析 |
| 3.2.3 中性盐雾腐蚀性能分析 |
| 3.2.4 电化学分析 |
| 3.3 正交试验结果综合分析 |
| 3.4 最优体系下磁控溅射膜层分析 |
| 3.4.1 X射线衍射分析 |
| 3.4.2 SEM组织观察 |
| 3.5 分析与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 热处理与磁控溅射镀膜次序对Al-Cu-Mg-Ag组织与性能的影响 |
| 4.1 硬度分析 |
| 4.2 膜基结合力分析 |
| 4.3 中性盐雾腐蚀性能分析 |
| 4.4 电化学分析 |
| 4.4.1 动电位极化分析 |
| 4.4.2 交流阻抗谱分析 |
| 4.5 X射线衍射分析 |
| 4.6 SEM组织观察与能谱分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 复合表面处理对Al-Cu-Mg-Ag组织与性能的影响 |
| 5.1 硬度分析 |
| 5.2 中性盐雾腐蚀性能分析 |
| 5.3 电化学分析 |
| 5.3.1 动电位极化分析 |
| 5.3.2 交流阻抗谱分析 |
| 5.4 X射线衍射分析 |
| 5.5 SEM组织观察与能谱分析 |
| 5.6 分析与讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）铝合金溶胶凝胶防腐涂层制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 铝及铝合金的物理化学性质及应用 |
| 1.2 铝及铝合金的腐蚀机理及现状 |
| 1.3 铝及铝合金的腐蚀防护措施 |
| 1.4 溶胶凝胶技术制备防腐涂层 |
| 1.4.1 溶胶凝胶技术(sol-gel)的定义 |
| 1.4.2 溶胶凝胶技术的原理 |
| 1.4.3 溶胶凝胶技术制备防腐涂层的研究进展 |
| 1.5 本论文研究目的及研究内容 |
| 2 实验方案及表征手段 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 技术路线 |
| 2.3 实验材料、试剂、设备 |
| 2.3.1 实验材料 |
| 2.3.2 实验试剂 |
| 2.3.3 实验设备 |
| 2.4 基体的表面预处理 |
| 2.5 材料表征和分析方法 |
| 2.5.1 显微组织分析表征方法 |
| 2.5.2 耐腐蚀性能分析表征方法 |
| 2.5.3 机械性能分析表征方法 |
| 3 溶胶凝胶无机涂层的制备及防腐性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 TiO_2和SiO_2 溶胶配方研究 |
| 3.2.1 TiO_2溶胶配方及成膜性研究 |
| 3.2.2 SiO_2溶胶配方及成膜性研究 |
| 3.3 无机防腐涂层的制备 |
| 3.4 TiO_2和SiO_2无机防腐涂层的表面形貌和成分表征 |
| 3.4.1 TiO_2和SiO_2无机防腐涂层的物相分析 |
| 3.4.2 TiO_2和SiO_2无机防腐涂层的微观形貌分析及成分分析 |
| 3.5 TiO_2和SiO_2无机防腐涂层腐蚀行为及耐蚀性研究 |
| 3.5.1 TiO_2和SiO_2无机防腐涂层极化分析 |
| 3.5.2 TiO_2和SiO_2无机防腐涂层的阻抗及耐蚀性机理分析 |
| 3.5.3 TiO_2和SiO_2无机防腐涂层的中性盐雾试验分析及腐蚀机制研究 |
| 3.6 TiO_2和SiO_2无机防腐涂层物理性能分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 溶胶凝胶有机-无机涂层的制备及防腐性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单组分和双组份硅氧烷改性硅溶胶配方研究 |
| 4.2.1 单组分硅烷改性硅溶胶制备及成膜性研究 |
| 4.2.2 双组份硅烷改性硅溶胶制备及成膜性研究 |
| 4.3 有机-无机硅树脂涂层的制备 |
| 4.4 单、双组分改性硅溶胶反应机理研究 |
| 4.5 单、双组分改性硅树脂涂层形貌和成分分析 |
| 4.6 单、双组分改性硅树脂涂层腐蚀行为及耐蚀性机理研究 |
| 4.6.1 单、双组分改性硅树脂涂层的极化曲线分析 |
| 4.6.2 单、双组分改性硅树脂涂层的阻抗分析 |
| 4.6.3 单、双组分改性硅树脂涂层中性盐雾试验分析 |
| 4.6.4 单、双组分改性硅树脂涂层耐蚀性机理研究 |
| 4.7 单、双组分改性硅树脂涂层物理性能分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 双组分MTMS-DMDPS改性硅溶胶在铝合金微弧氧化层(MAO)上的应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MAO膜层及封孔层制备 |
| 5.3 MAO层以及封孔处理后膜层表面形貌分析 |
| 5.4 MAO层以及封孔处理后膜层防腐行为及耐蚀性分析 |
| 5.4.1 MAO层以及封孔处理后膜层极化曲线分析 |
| 5.4.2 MAO层以及封孔处理后膜层阻抗及耐蚀性分析 |
| 5.4.3 MAO层以及封孔处理后膜层中性盐雾试验分析 |
| 5.5 不同封孔层的防腐应用 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）特种包装用Al-Cu-Mg合金的成形机理及强韧化机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Al-Cu-Mg合金的发展概况 |
| 1.3 Al-Cu-Mg合金的强化机制 |
| 1.3.1 固溶强化 |
| 1.3.2 细晶强化 |
| 1.3.3 位错强化 |
| 1.3.4 析出强化 |
| 1.4 Al-Cu-Mg合金的形变及热处理 |
| 1.4.1 形变方法 |
| 1.4.2 热处理工艺 |
| 1.5 Al-Cu-Mg合金中的主要析出相 |
| 1.5.1 GPB区 |
| 1.5.2 S相 |
| 1.5.3 θ相 |
| 1.6 Al-Cu-Mg合金的相变规律 |
| 1.7 铝合金阳极氧化 |
| 1.7.1 阳极氧化技术 |
| 1.7.2 阳极氧化膜理论模型 |
| 1.7.3 阳极氧化成膜机理 |
| 1.8 研究目的及内容 |
| 第二章 材料制备、实验及表征 |
| 2.1 合金成分设计及熔炼工艺 |
| 2.1.1 合金成分设计 |
| 2.1.2 熔炼工艺 |
| 2.2 材料制备 |
| 2.2.1 喷射成形工艺 |
| 2.2.2 挤压工艺 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 快速冷冲工艺 |
| 2.3.2 热处理工艺 |
| 2.3.3 阳极氧化工艺 |
| 2.4 微观组织分析 |
| 2.4.1 X射线衍射分析 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜 |
| 2.4.3 背散射电子衍射技术及样品制备 |
| 2.4.4 透射电子显微镜及样品制备 |
| 2.5 力学性能测试 |
| 2.5.1 显微硬度测试 |
| 2.5.2 室温拉伸性能测试 |
| 2.6 氧化膜性能测试方法 |
| 2.6.1 膜层厚度测试 |
| 2.6.2 膜层硬度测试 |
| 2.6.3 膜层结构表征 |
| 2.6.4 电化学性能测试 |
| 第三章 Al-Cu-Mg合金快速冷冲强变形过程中析出相低温回溶特征与机制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 位错形貌观察 |
| 3.3 不同道次冷冲试样的析出相特征 |
| 3.3.1 XRD分析 |
| 3.3.2 TEM和 EDS分析 |
| 3.4 不同冷冲道次试样中S'相特征 |
| 3.4.1 挤压态试样中S'相特征 |
| 3.4.2 快速冷冲过程中S'相特征 |
| 3.5 不同冷冲道次试样中θ'相特征 |
| 3.5.1 挤压态试样中θ'相特征 |
| 3.5.2 快速冷冲过程中θ'相特征 |
| 3.6 分析与讨论 |
| 3.6.1 析出相破断回溶动力学分析 |
| 3.6.2 析出相破断回溶热力学分析 |
| 3.6.3 析出相回溶微观机制分析 |
| 3.6.4 S'相的破断回溶机制 |
| 3.6.5 S' 相与θ' 相回溶速度的差异性研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 快速冷冲变形Al-Cu-Mg合金的时效析出行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同道次冷冲试样的时效硬化曲线 |
| 4.3 不同道次冷冲试样的时效析出行为 |
| 4.3.1 XRD分析 |
| 4.3.2 TEM分析 |
| 4.4 不同温度下4 道次冷冲试样的时效析出行为 |
| 4.4.1 160℃时效析出行为 |
| 4.4.2 180℃时效析出行为 |
| 4.4.3 200℃时效析出行为 |
| 4.5 分析与讨论 |
| 4.5.1 冷冲道次对时效析出行为的影响 |
| 4.5.2 温度对时效析出行为的影响 |
| 4.5.3 不同状态试样的硬化行为 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 快速冷冲变形Al-Cu-Mg合金的力学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 快速冷冲道次对试样硬度的影响 |
| 5.3 快速冷冲峰值时效态试样的拉伸性能 |
| 5.4 拉伸断口形貌图 |
| 5.4.1 不同冷冲道次时效峰值试样的拉伸断口形貌 |
| 5.4.2 同一道次试样在不同时效时间的拉伸断口形貌 |
| 5.5 分析与讨论 |
| 5.5.1 析出相的回溶对Al-Cu-Mg合金力学性能的影响 |
| 5.5.2 时效再析出相对Al-Cu-Mg合金力学性能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 道次间退火对快速冷冲变形 Al-Cu-Mg 合金微观组织的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 晶粒组织在快速冷冲和再结晶退火过程中的演变 |
| 6.3 析出相在快速冷冲和再结晶退火过程中的演变 |
| 6.4 形变带和过渡带 |
| 6.5 不同状态下试样的力学性能 |
| 6.6 分析与讨论 |
| 6.6.1 快速冷冲和再结晶退火对析出相特征的影响 |
| 6.6.2 快速冷冲和再结晶退火对晶粒细化的影响 |
| 6.6.3 形变带形成机制及对晶粒细化的影响 |
| 6.6.4 强韧化机制 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 快速冷冲变形Al-Cu-Mg合金阳极氧化行为研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 不同时效试样阳极氧化膜的性能 |
| 7.2.1 氧化膜的相组成分析 |
| 7.2.2 氧化膜的硬度及厚度 |
| 7.2.3 氧化膜的耐腐蚀性能 |
| 7.3 不同电压对Al-Cu-Mg合金阳极氧化膜的影响 |
| 7.3.1 不同电压下氧化膜的相组成分析 |
| 7.3.2 电压对氧化膜硬度及厚度的影响 |
| 7.3.3 电压对氧化膜耐腐蚀性能的影响 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间取得的主要成果 |
| 致谢 |
（4）铝合金表面激光合金化陶瓷增强铁基复合涂层的微观组织和耐磨性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 铝及铝合金表面改性技术 |
| 1.2.1 阳极氧化 |
| 1.2.2 电镀、化学镀 |
| 1.2.3 热喷涂 |
| 1.2.4 微弧氧化 |
| 1.2.5 激光表面改性 |
| 1.3 铝合金表面激光合金化技术的研究进展 |
| 1.3.1 激光合金化工艺 |
| 1.3.2 涂层材料设计原则 |
| 1.3.3 合金化层材料体系 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及研究方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 基体材料 |
| 2.1.2 涂层材料 |
| 2.2 激光合金化试验 |
| 2.2.1 样品制备 |
| 2.2.2 预置涂层制备 |
| 2.2.3 激光合金化 |
| 2.3 材料表征与性能测试 |
| 2.3.1 金相试样制备 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜分析 |
| 2.3.3 电子探针分析 |
| 2.3.4 X射线衍射分析 |
| 2.3.5 透射电子显微镜分析 |
| 2.3.6 显微硬度测试 |
| 2.3.7 磨损试验 |
| 2.3.8 三维磨损形貌分析 |
| 第3章 Fe-Al合金化层的微观组织和耐磨性能 |
| 3.1 涂层材料设计 |
| 3.2 激光合金化Fe-Al涂层的组织与性能 |
| 3.2.1 合金化层的物相组成 |
| 3.2.2 合金化层的宏观形貌和截面形貌 |
| 3.2.3 合金化层的微观组织结构 |
| 3.2.4 合金化层的硬度及耐磨性 |
| 3.3 激光合金化JG-3 Fe基合金涂层的组织与性能 |
| 3.3.1 试验设计及初步分析 |
| 3.3.2 合金化层的物相分析 |
| 3.3.3 合金化层的微观组织结构 |
| 3.3.4 合金化层的硬度及耐磨性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 激光合金化Fe基合金-B_4C-Ti复合涂层的组织和性能 |
| 4.1 B_4C添加量对合金化层的影响 |
| 4.1.1 合金化层的宏观形貌 |
| 4.1.2 合金化层的物相组成 |
| 4.1.3 合金化层的微观组织结构 |
| 4.1.4 合金化层的硬度及耐磨性 |
| 4.2 活性元素Ti对合金化层的影响 |
| 4.2.1 正交试验设计 |
| 4.2.2 合金化层的宏观形貌和截面形貌 |
| 4.2.3 合金化层的物相组成 |
| 4.2.4 合金化层的微观组织结构 |
| 4.2.5 合金化层的硬度及耐磨性 |
| 4.3 合金化层中TiB_2/TiC复合组织的形成机理 |
| 4.3.1 TiB_2/TiC复合组织的TEM分析 |
| 4.3.2 TiB_2/TiC界面错配度计算 |
| 4.3.3 TiB_2/TiC复合组织的形成机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 激光合金化Fe基合金-BN-Ti复合涂层的组织和性能 |
| 5.1 BN添加量对合金化层的影响 |
| 5.1.1 合金化层的宏观形貌 |
| 5.1.2 合金化层的物相组成 |
| 5.1.3 合金化层的微观组织结构 |
| 5.1.4 合金化层的硬度及耐磨性 |
| 5.2 活性元素Ti对合金化层的影响 |
| 5.2.1 合金化层的宏观形貌和截面形貌 |
| 5.2.2 合金化层的物相组成 |
| 5.2.3 合金化层的微观组织结构 |
| 5.2.4 合金化层的硬度及耐磨性 |
| 5.3 合金化层中TiN/AlN复合组织的形成机理 |
| 5.3.1 TiN/AlN复合组织的TEM分析 |
| 5.3.2 TiN/AlN复合组织的形成机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 本文的主要创新点 |
| 攻读博士学位期间的学术成果和获奖情况 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）低压冷喷涂铝基涂层-阳极氧化膜复合涂层制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 冷喷涂技术概况 |
| 1.2.1 冷喷涂技术发展史 |
| 1.2.2 冷喷涂技术原理 |
| 1.2.3 冷喷涂技术应用 |
| 1.2.4 铝合金表面冷喷涂铝基复合涂层研究现状 |
| 1.3 铝的阳极氧化 |
| 1.3.1 阳极氧化机理 |
| 1.3.2 阳极氧化膜结构特点 |
| 1.3.3 阳极氧化膜的特性 |
| 1.3.4 阳极氧化膜性能影响因素 |
| 1.3.5 铝阳极氧化膜的发展现状 |
| 1.4 石墨烯在防腐摩擦领域的研究现状 |
| 1.4.1 石墨烯在防腐领域的现状 |
| 1.4.2 石墨烯在摩擦领域的现状 |
| 1.5 本文立题依据及研究内容 |
| 1.5.1 本文立题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验材料、表征与研究方法 |
| 2.1 实验所需材料 |
| 2.1.1 基体材料及预处理 |
| 2.1.2 涂层原始粉末材料 |
| 2.2 实验仪器设备 |
| 2.3 涂层制备 |
| 2.3.1 氧化石墨烯的制备 |
| 2.3.2 还原氧化石墨烯/铝复合粉末的制备 |
| 2.3.3 铝基涂层-阳极氧化膜复合涂层制备 |
| 2.4 涂层表征 |
| 2.4.1 扫描电子显微镜 |
| 2.4.2 光学显微镜 |
| 2.4.3 X射线衍射分析 |
| 2.4.4 拉曼光谱分析 |
| 2.4.5 维氏硬度分析 |
| 2.5 涂层性能测试 |
| 2.5.1 摩擦学行为测试 |
| 2.5.2 腐蚀行为测试 |
| 第三章 冷喷涂铝基涂层表面阳极氧化膜的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 阳极氧化工艺参数影响 |
| 3.2.1 H_2SO_4浓度的影响 |
| 3.2.2 电压的影响 |
| 3.2.3 氧化时间的影响 |
| 3.3 膜的结构及成分分析 |
| 3.3.1 膜的表面及截面形貌分析 |
| 3.3.2 膜的成分分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 冷喷涂石墨烯/铝基涂层-阳极氧化膜复合涂层的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合涂层结构及成分表征 |
| 4.2.1 涂层的结构特征 |
| 4.2.2 涂层的成分特征 |
| 4.3 复合涂层摩擦学行为分析 |
| 4.3.1 复合涂层摩擦因数和磨损率 |
| 4.3.2 磨损形貌及磨损机理 |
| 4.4 复合涂层耐腐蚀性能分析 |
| 4.4.1 浸泡初期电化学测试 |
| 4.4.2 全浸泡过程阻抗测试 |
| 4.4.3 全浸泡过程中涂层腐蚀形貌变化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 原位喷丸对冷喷涂铝基涂层-阳极氧化膜复合涂层性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 原位喷丸对冷喷涂铝涂层结构的影响 |
| 5.3 原位喷丸对复合涂层结构与性能的影响 |
| 5.4 原位喷丸对复合涂层摩擦学行为的影响 |
| 5.4.1 复合涂层摩擦因数及磨损率 |
| 5.4.2 复合涂层的磨痕形貌 |
| 5.5 原位喷丸对复合涂层耐腐蚀性能的影响 |
| 5.5.1 复合涂层浸泡初期电化学测试结果 |
| 5.5.2 复合涂层全浸泡过程阻抗测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间论文及专利成果 |
| 致谢 |
（6）Al-Cu合金表面高耐蚀钝化膜的制备及成膜机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 2024 铝合金的特点及其应用 |
| 1.1.2 铝和铝合金的腐蚀 |
| 1.2 铝合金的表面防护处理 |
| 1.2.1 阳极氧化法 |
| 1.2.2 铝合金表面涂装 |
| 1.2.3 铝合金表面化学转化处理 |
| 1.3 .转化膜目前存在的问题及未来研究的趋势 |
| 1.3.1 目前存在的问题 |
| 1.4 本文研究意义及主要内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究主要内容 |
| 2.实验材料及研究方法 |
| 2.1 实验药品及器材 |
| 2.1.1 实验原料及生产厂家 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 成膜的工艺路线 |
| 2.2.2 耐盐雾腐蚀测试 |
| 2.2.3 电化学测试 |
| 2.2.4 扫描电镜分析仪 |
| 2.2.5 X射线光电子能谱分析仪 |
| 3. 2024-T3铝合金三价铬膜的形成优化及其表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 前处理工艺 |
| 3.2.2 电化学测试 |
| 3.3 不同氟离子浓度对钝化膜测试的影响 |
| 3.3.1 不同氟离子浓度转化膜对极化曲线的影响 |
| 3.3.2 不同氟离子浓度转化膜对交流阻抗的影响 |
| 3.3.3 不同氟离子浓度对钝化膜盐雾测试的影响 |
| 3.4 不同温度对钝化膜测试的影响 |
| 3.4.1 不同温度下转化膜对极化曲线的影响 |
| 3.4.2 不同温度对转化膜交流阻抗的影响 |
| 3.4.3 不同温度下对钝化膜盐雾测试的影响 |
| 3.5 前处理不同除灰液对钝化膜测试的影响 |
| 3.5.1 不同除灰液对成膜极化曲线的影响 |
| 3.5.2 不同除灰液对转化膜交流阻抗的影响 |
| 3.5.3 不同除灰液对钝化膜盐雾测试的影响 |
| 3.6 碱蚀对钝化膜测试的影响 |
| 3.6.1 碱蚀对钝化膜极化曲线的影响 |
| 3.6.2 碱蚀对转化膜交流阻抗的影响 |
| 3.6.3 碱蚀对钝化膜盐雾测试的影响 |
| 3.7 添加剂对钝化膜测试的影响 |
| 3.7.1 添加剂对钝化膜极化曲线的影响 |
| 3.7.2 添加剂对钝化膜交流阻抗的影响 |
| 3.7.3 添加剂对钝化膜测试的影响 |
| 3.8 三价铬转化膜表征 |
| 3.8.1 转化膜形貌及成分分析 |
| 3.8.2 转化膜接触角分析 |
| 3.8.3 转化膜耐盐雾腐蚀性能 |
| 3.9 三价铬成膜机理的研究 |
| 3.10 本章小结 |
| 4.后处理对改善 2024-T3 铝合金三价铬膜腐蚀性能的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 不同封闭剂对封闭后膜测试的影响 |
| 4.3.1 不同封闭剂对封闭后极化曲线的影响 |
| 4.3.2 不同封闭剂对封闭后交流阻抗的影响 |
| 4.3.3 不同封闭剂对封闭后膜盐雾测试的影响 |
| 4.4 硅酸锂浓度对封闭后膜测试的影响 |
| 4.4.1 封闭剂不同硅酸锂浓度封闭后对膜极化曲线的影响 |
| 4.4.2 不同硅酸锂浓度对膜交流阻抗的影响 |
| 4.4.3 不同硅酸锂浓度对膜盐雾测试的影响 |
| 4.5 三价铬转化膜封闭后表征 |
| 4.5.1 转化膜形貌及成分分析 |
| 4.5.2 转化膜耐盐雾腐蚀性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与后期展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 后期展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间主要成果 |
| 致谢 |
（8）铜—锰—银混合盐铝合金电解着金黄色工艺研究及机理分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 铝 |
| 1.2 铝合金性质 |
| 1.3 铝合金阳极氧化工艺 |
| 1.3.1 草酸阳极氧化 |
| 1.3.2 铬酸阳极氧化 |
| 1.3.3 硬质阳极氧化 |
| 1.3.4 瓷质阳极氧化 |
| 1.3.5 硫酸阳极氧化 |
| 1.4 铝合金氧化膜着色工艺 |
| 1.4.1 化学染色 |
| 1.4.2 电解着色 |
| 1.5 铝合金电解着金黄色工艺研究近况 |
| 1.5.1 银盐-硫酸体系 |
| 1.5.2 硒酸盐-硫酸体系 |
| 1.5.3 高锰酸盐-硫酸体系 |
| 1.6 论文主要研究内容及创新点 |
| 1.6.1 主要研究内容 |
| 1.6.2 创新点 |
| 第二章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 实验原材料 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.1.3 实验仪器 |
| 2.2 实验步骤及方法 |
| 2.2.1 实验流程 |
| 2.2.2 工件表面预处理 |
| 2.2.3 阳极氧化实验方法 |
| 2.2.4 电解着色实验方法 |
| 2.2.5 封孔工艺 |
| 2.3 铝合金氧化膜、着色膜性能检测方法 |
| 2.3.1 膜外观质量评定 |
| 2.3.2 膜厚度检测 |
| 2.3.3 膜耐蚀性检测 |
| 2.3.4 膜热稳定性检测 |
| 2.3.5 膜耐候性检测 |
| 2.3.6 热震实验 |
| 2.4 铝合金氧化膜、着色膜的物理检测 |
| 2.4.1 金相显微镜观察微观结构 |
| 2.4.2 扫描电镜(SEM) |
| 2.4.3 X-射线能谱分析(EDS) |
| 2.4.4 X-射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.5 ICP光谱分析 |
| 2.5 铝合金氧化膜、着色膜的电化学检测 |
| 2.5.1 极化曲线的测量 |
| 2.5.2 交流阻抗图谱(EIS)的测量 |
| 第三章 铝合金阳极氧化工艺研究 |
| 3.1 氧化时间对氧化膜厚度的影响 |
| 3.2 氧化温度对氧化膜厚度的影响 |
| 3.3 氧化电压对氧化膜厚度的影响 |
| 3.4 硫酸浓度对氧化膜厚度的影响 |
| 3.5 硫酸铝浓度对氧化膜厚度的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 铝合金电解着色工艺研究 |
| 4.1 操作工艺条件对着色膜性能的影响 |
| 4.1.1 时间对着色膜性能的影响 |
| 4.1.2 温度对着色膜性能的影响 |
| 4.1.3 电压对着色膜性能的影响 |
| 4.2 着色剂对着色膜性能的影响 |
| 4.2.1 硼酸浓度对着色膜性能的影响 |
| 4.2.2 硫酸铝浓度对着色膜性能的影响 |
| 4.2.3 硫酸浓度对着色膜性能的影响 |
| 4.2.4 高锰酸钾浓度对着色膜性能的影响 |
| 4.2.5 硝酸银浓度对着色膜性能的影响 |
| 4.2.6 硫酸铜浓度对着色膜性能的影响 |
| 4.3 氧化膜厚度对着色膜性能的影响 |
| 4.3.1 氧化膜厚度对着色膜外观的影响 |
| 4.3.2 氧化膜厚度对着色膜耐蚀性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 电解着色膜性能检测及着色机理研究 |
| 5.1 着色膜的质量检测 |
| 5.1.1 着色膜的外观检测 |
| 5.1.2 着色膜的厚度检测 |
| 5.1.3 着色膜的耐蚀性检测 |
| 5.1.4 着色膜的热稳定性检测 |
| 5.1.5 着色膜的耐候性检测 |
| 5.1.6 着色膜的附着强度检测 |
| 5.2 着色膜的物理检测 |
| 5.2.1 金相显微镜形貌 |
| 5.2.2 扫描电镜(SEM)形貌 |
| 5.2.3 X-射线能谱分析(EDS) |
| 5.2.4 ICP光谱分析(ICP-OES) |
| 5.2.5 X-射线衍射分析(XRD) |
| 5.3 着色膜的电化学检测 |
| 5.3.1 极化曲线 |
| 5.3.2 交流阻抗图谱 |
| 5.4 电解着色工艺比较 |
| 5.5 机理讨论 |
| 5.5.1 着色机理分析 |
| 5.5.2 显色机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（9）铝合金阳极氧化膜封孔工艺的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝合金的阳极氧化技术 |
| 1.2.1 铝合金阳极氧化膜形成机理 |
| 1.2.2 铝阳极氧化膜的结构和组成 |
| 1.2.3 阳极氧化膜的制备 |
| 1.3 铝合金阳极氧化膜传统封闭工艺 |
| 1.3.1 热封孔 |
| 1.3.2 中温封孔 |
| 1.3.3 常温封孔 |
| 1.4 铝合金阳极氧化膜绿色封闭工艺 |
| 1.4.1 溶胶-凝胶封闭 |
| 1.4.2 微波水合封闭 |
| 1.4.3 稀土封闭 |
| 1.4.4 水解盐封闭法 |
| 1.5 论文选题的目的与意义 |
| 1.6 论文主要研究内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验材料与仪器 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 阳极氧化膜的制备工艺与封闭 |
| 2.3.1 工艺流程 |
| 2.3.2 铝合金表面预处理 |
| 2.3.3 铝合金阳极氧化 |
| 2.3.4 阳极氧化膜的封闭 |
| 2.4 阳极氧化膜的性能测试 |
| 2.4.1 氧化膜封孔质量检测 |
| 2.4.2 阳极氧化膜的表面形貌分析 |
| 2.4.3 EDS分析 |
| 2.4.4 XPS分析 |
| 2.4.5 电化学测试 |
| 第3章 常温Zr-Si封孔剂的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 氟锆酸铵参数的确定 |
| 3.2.2 硅酸钠参数的确定 |
| 3.2.3 聚乙二醇对封闭液及封闭效果的影响 |
| 3.2.4 表面活性剂的确定 |
| 3.2.5 络合剂的确定 |
| 3.2.6 封孔时间对封孔效果的影响 |
| 3.2.7 封孔温度对封孔效果的影响 |
| 3.2.8 溶液pH值对封孔的影响 |
| 3.2.9 常温封孔工艺及参数的确定 |
| 3.3 氧化膜表面形貌分析(SEM) |
| 3.4 封孔前后阳极氧化膜表面成分分析(EDS) |
| 3.5 封孔后阳极氧化膜表面组成分析(XPS) |
| 3.6 铝合金阳极氧化膜封孔前后电化学性能测试 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 中温醋酸锌封闭剂的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 封闭主盐用量对封孔效果影响 |
| 4.2.2 三乙醇胺对封闭效果的影响 |
| 4.2.3 山梨醇对封闭效果的影响 |
| 4.2.4 硫脲对封闭效果的影响 |
| 4.2.5 丁二酸对封闭效果的影响 |
| 4.2.6 醋酸铵对封闭效果的影响 |
| 4.2.7 封闭时间对封闭效果的影响 |
| 4.2.8 封闭温度对封闭效果的影响 |
| 4.2.9 封闭pH值对封闭效果的影响 |
| 4.2.10 中温封孔工艺及参数的确定 |
| 4.3 铝阳极氧化膜表面形貌分析(SEM) |
| 4.4 封闭后氧化膜表面成分分析(EDS) |
| 4.5 封闭后氧化膜表面组成分析(XPS) |
| 4.6 铝合金阳极氧化膜封孔前后电化学性能测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 稀土元素对铝合金氧化膜封闭效果的探究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 稀土元素对Zr-Si封闭的影响 |
| 5.2.1 稀土元素对封闭液状态影响 |
| 5.2.2 稀土元素对封闭试样的失重影响 |
| 5.2.3 稀土元素对封闭试样的电化学性能影响 |
| 5.2.4 稀土元素对封闭试样表面形貌影响 |
| 5.2.5 稀土元素封闭试样能谱测试 |
| 5.2.6 稀土元素封闭试样XPS表征 |
| 5.3 稀土元素对醋酸锌封闭的影响 |
| 5.3.1 稀土元素对封闭液状态影响 |
| 5.3.2 稀土元素对封闭试样的失重影响 |
| 5.3.3 稀土元素对封闭试样的电化学性能影响 |
| 5.3.4 稀土元素对封闭试样表面形貌影响 |
| 5.3.5 稀土元素封闭试样能谱测试 |
| 5.3.6 稀土元素封闭试样XPS表征 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（10）钼酸钠和磷酸二氢铵对2024铝合金阳极氧化膜的协同缓蚀作用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 铝合金介绍 |
| 1.1.1 铝合金防腐蚀背景 |
| 1.1.2 铝合金的分类 |
| 1.1.3 铝合金的表面处理工艺 |
| 1.2 铝合金的阳极氧化膜 |
| 1.2.1 铝合金阳极氧化膜的形成机理 |
| 1.2.2 铝合金阳极氧化膜的形貌结构 |
| 1.2.3 铝合金阳极氧化膜的制备方法 |
| 1.3 铝合金缓蚀剂的研究现状 |
| 1.4 论文选题目的与意义 |
| 第二章 2024铝合金阳极氧化膜的制备工艺 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 预处理过程 |
| 2.2.2 阳极氧化过程 |
| 2.2.3 封孔处理 |
| 2.3 电化学测量系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 钼酸钠对2024铝合金阳极氧化膜的耐蚀性研究 |
| 3.1 实验过程 |
| 3.2 动电位极化曲线分析 |
| 3.3 电化学阻抗谱分析 |
| 3.4 钼酸钠缓蚀机理分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 磷酸二氢铵对2024铝合金阳极氧化膜的耐蚀性研究 |
| 4.1 实验过程 |
| 4.2 动电位极化曲线分析 |
| 4.3 电化学阻抗谱分析 |
| 4.4 磷酸二氢铵缓蚀机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 钼酸钠和磷酸二氢铵对2024铝合金阳极氧化膜的耐蚀性研究 |
| 5.1 实验过程 |
| 5.2 动电位极化曲线分析 |
| 5.3 电化学阻抗谱分析 |
| 5.4 钼酸钠和磷酸二氢铵缓蚀机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 致谢 |
四、铝及铝合金的阳极氧化研究综述（论文参考文献）
- [1]表面处理对Al-Cu-Mg-Ag合金组织与性能影响研究[D]. 王艳琴. 河北工程大学, 2021
- [2]铝合金溶胶凝胶防腐涂层制备及性能研究[D]. 杨寒霄. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]特种包装用Al-Cu-Mg合金的成形机理及强韧化机制研究[D]. 胡泽艺. 湖南工业大学, 2021(01)
- [4]铝合金表面激光合金化陶瓷增强铁基复合涂层的微观组织和耐磨性能[D]. 迟一鸣. 山东大学, 2021(10)
- [5]低压冷喷涂铝基涂层-阳极氧化膜复合涂层制备及其性能研究[D]. 张燕超. 广东工业大学, 2021
- [6]Al-Cu合金表面高耐蚀钝化膜的制备及成膜机理研究[D]. 卓姚宇. 武汉纺织大学, 2021(08)
- [7]铝合金阳极氧化膜封闭技术发展趋势[J]. 麻彦龙,赵旭晗,杨炳元,牟宇. 重庆理工大学学报(自然科学), 2020(09)
- [8]铜—锰—银混合盐铝合金电解着金黄色工艺研究及机理分析[D]. 肖焱尹. 江西理工大学, 2019(01)
- [9]铝合金阳极氧化膜封孔工艺的研究[D]. 郭腾达. 燕山大学, 2019(03)
- [10]钼酸钠和磷酸二氢铵对2024铝合金阳极氧化膜的协同缓蚀作用[D]. 王文博. 南京邮电大学, 2018(02)