雙極脈沖鋁合金微弧氧化工藝研究.pdf

1、本文首先對(duì)鋁合金微弧氧化陶瓷薄膜的研究背景、研究過程、成膜機(jī)理、膜層結(jié)構(gòu)、性能、制備方法及應(yīng)用進(jìn)行了綜述。在此基礎(chǔ)上，利用雙極脈沖電源模式來制備微弧氧化陶瓷薄膜，通過改變影響火花放電現(xiàn)象的主要參數(shù)(氧化時(shí)間、電流密度、脈沖頻率、正負(fù)脈沖比)來達(dá)到工藝的優(yōu)化。同時(shí)也研究了復(fù)合工藝對(duì)于膜層性能優(yōu)化的作用。采用XRD進(jìn)行薄膜的相結(jié)構(gòu)分析；SEM進(jìn)行陶瓷薄膜表面形貌的觀察；顯微硬度計(jì)測(cè)量薄膜的顯微硬度；渦流測(cè)厚儀測(cè)量薄膜的厚度；摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)

2、量薄膜的摩擦系數(shù)；鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱檢測(cè)薄膜的耐腐蝕性能。研究結(jié)果表明： (1) 隨著氧化時(shí)間的增加，膜層經(jīng)歷了先外后內(nèi)的生長(zhǎng)過程；隨著氧化時(shí)間的增加，膜層逐漸的趨于均勻致密，致密層逐漸增厚，薄膜的硬度、耐磨性等機(jī)械性能也隨之增強(qiáng)；隨著氧化時(shí)間的增加，成膜速率先增加后減小，單位能耗先變小后變大。 (2) 隨著電流密度的增加，等離子體微弧火花放電現(xiàn)象越發(fā)劇烈，微弧直徑增加，放電孔洞變大，表面粗糙度增加；隨著電流密度的增加，膜層

3、中顆粒尺寸變大，薄膜的硬度、耐磨性等機(jī)械性能增加；隨著電流密度的增加，成膜速率先增加后減小，單位能耗先減小后增加。但是電流密度過大時(shí)，膜層表面及內(nèi)部變得疏松多孔，膜層表面出現(xiàn)局部脫落或者燒焦現(xiàn)象，膜層性能變差。 (3) 隨著脈沖頻率的增加，微弧放電火花數(shù)量增多，火花活動(dòng)更加頻繁；隨著脈沖頻率的增加，微弧放電火花直徑變小，放電孔徑變細(xì)，膜層表面粗糙度減?。浑S著脈沖頻率的增加，陶瓷膜層中致密層的比例增加，薄膜的硬度、耐磨性等機(jī)械性能