铝合金防腐.doc
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1、(完整版)铝合金防腐摘要:简述了研究铸造铝合金表面耐腐蚀性的必要性。对微弧氧化技术、电沉积、多弧离子镀、化学复合镀和化学转化膜等技术,应用于改善铸造铝合金表面耐腐蚀性进行了综述.提出了对现有的改性技术综合研究和应用的必要性。关键词:铸造铝合金;表面耐腐蚀性;电化学技术中图分类号:TG146文献标识码:A文章编号:100028365(2009)1021320203铝铸件的损坏主要发生在表面,铝合金材料表面增强具有重要的经济价值.铸造铝合金表面耐腐蚀性能的改善通过微弧氧化、电沉积、多弧离子镀、化学复合镀和化学转化膜等电化学方法来实现。铸造铝合金可以通过电化学方法获得改性层,其目的是赋予表面耐腐蚀性
2、、耐磨性、装饰性以及其他特性。1微弧氧化陶瓷层微弧氧化(Micro arc oxidation,MAO)又称微等离子体氧化(Micro plasma oxidation,MPO),是通过电解液与相应电参数的组合,在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层。由于在微弧氧化过程中,化学氧化、电化学氧化、等离子体氧化同时存在,微弧氧化工艺将工作区域引入到高压放电区域,极大地提高了膜层的综合性能.微弧氧化膜层与基体结合牢固,结构致密,韧性高,具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性。该技术操作简单和易于实现膜层功能调节,而且工艺不复杂,不造
3、成环境污染,是一项全新的绿色环保型材料表面处理技术,在航空航天、机械、电子、装饰等领域具有广阔的应用前景.合金元素Cu、Mg有利于微弧氧化的进行,而Si元素则有碍于微弧氧化。侯朝辉等1对含硅量为8%12的ZL系列铸铝合金的微弧氧化工艺条件、膜层结构以及成膜过程进行了研究.结果表明:铸铝合金在水玻璃复合体系中进行微弧氧化,可以得到一层细腻、均匀、较厚、显微硬度较高的陶瓷氧化膜;微弧氧化电解液体系中,水玻璃能够使铸铝合金的微弧氧化顺利进行;Na2WO4和EDTA二钠复配可提高膜层硬度;该研究条件下获取ZL109合金微弧氧化膜的工艺条件为NaOH:24g/L,水玻璃:57mL/L,Na2WO4:24
4、g/L,EDTA二钠:24g/L,微弧氧化电流密度3040A/dm2,溶液温度3040,强搅拌.此外,龚建飞等2也对ZL109的微弧氧化进行了研究,获得了致密层厚度76m以上,显微硬度HV1600均匀氧化陶瓷膜层。ADC12压铸铝合金广泛应用于汽车、摩托车和仪器等行业的活塞、带轮等零部件和结构件。张金彬等3研究了ADC12铝合金表面微等离子体氧化法制备黑色陶瓷膜的电解液成分和电参数等对膜层性能的影响,结果表明,磷酸钠浓度较低,表面粗糙,浓度过高易析盐和膜层崩落,最佳浓度为1215g/L;添加剂M1和M2组分中的金属元素氧化物K在膜层中的比重越大,膜层黑色饱和度越高越稳定,其最佳浓度分别为10。
5、011。0g/L和15.018。0g/L;使膜层黑色均匀的最佳pH值为8。09。0;形成饱和深黑色的最佳电流密度为3.04。0A/dm2;采用最佳的电解液配方制备的黑色膜层厚度在2030m,硬度HV500700,黑色饱和度在0.81。0.王宗仁等4将等离子体增强的电化学表面陶瓷化(PECC技术)工艺应用在Y112压铸铝合金表面强化处理上,使其表面生成Al2O3和Al2O3相的陶瓷膜.据称该膜性能均优于特富隆技术涂层.金玲等5对ZL109合金和SiCp/ZL109复合材料表面进行微弧氧化,研究发现,ZL109合金和SiCp/ZL109复合材料都可以进行表面微弧氧化,其微弧氧化层由两层结构组成,分
6、别为疏松层和致密层。ZL109合金微弧氧化层主要由不同结构的Al2O3相组成,SiCp/ZL109复合材料微弧氧化层由Al2O3和MgAl13O40组成.交流电源恒流条件下铝合金表面微弧氧化黑化一体化处理6研究显示,钒酸盐对微弧氧化陶瓷膜的黑化效果具有决定性作用;黑色陶瓷膜色泽稳定,具有较高的显微硬度,并能对基体金属提供有效的腐蚀防护;黑色陶瓷膜主要元素组成包括O、Al、Si、V和P,膜中化合物主要以无定形态和/或微晶态形式存在,只发现少量的-Al2O3和-Al2O3晶体;黑色陶瓷膜为较为疏松的单层结构,其表面在微观尺度上粗糙不平,存在较为密集的尺寸为m量级的微孔,并有明显的高温烧结痕迹和微裂
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