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添加K₂ZrF₆对LY12铝合金微弧氧化膜层结构调制及隔热性能影响

张欣盟 , 陈东方 , 巩春志 , 杨士勤 , 田修波

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00865

基于K₂ZrF₆在碱性溶液中形成负电 Zr(OH)₄ 颗粒的作用机理, 在添加K₂ZrF₆的Na₂SiO₃-KOH溶液中, 对LY12铝合金表面进行微弧氧化处理. 利用扫描电镜(SEM)、能谱(EDX)和X射线衍射仪(XRD)探讨了K₂ZrF₆添加剂对成膜速率、膜层形貌及结构的调制作用, 并借助热阻隔性能测试评价了不同溶液中所形成膜层的热阻隔效果. 结果表明, 溶液中添加K₂ZrF₆增大了微弧氧化的成膜速率, 使膜层的内外表面较为平整, 且膜层中大尺寸缺陷减少. EDX线扫描分析表明, 添加K₂ZrF₆后形成的膜层中出现大量Zr元素, 且其含量随距膜/基界面距离的增加而增加. XRD结果显示, 未添加K2ZrF6溶液制得的膜层主要由γ-Al₂O₃和α-Al₂O₃相组成; 添加K₂ZrF₆后, 膜层中晶态氧化物含量降低、非晶态物质增多. 隔热性能测试显示, 经K₂ZrF₆调制后的膜层具有更加优良的热阻隔性能.

关键词: 铝合金 , microarc oxidation , micro-structure , modulation effect

添加K2ZrF6对LY12铝合金微弧氧化膜层结构调制及隔热性能影响

张欣盟 , 陈东方 , 巩春志 , 杨士勤 , 田修波

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00865

基于K2ZrF6在碱性溶液中形成负电Zr(OH)4颗粒的作用机理,在添加K2ZrF6的Na2SiO3-KOH溶液中,对LY12铝合金表面进行微弧氧化处理.利用扫描电镜(SEM)、能谱(EDX)和X射线衍射仪(XRD)探讨了K2ZrF6添加剂对成膜速率、膜层形貌及结构的调制作用,并借助热阻隔性能测试评价了不同溶液中所形成膜层的热阻隔效果.结果表明,溶液中添加K2ZrF6增大了微弧氧化的成膜速率,使膜层的内外表面较为平整,且膜层中大尺寸缺陷减少.EDX线扫描分析表明,添加K2ZrF6后形成的膜层中出现大量Zr元素,且其含量随距膜/基界面距离的增加而增加.XRD结果显示,未添加K2ZrF6溶液制得的膜层主要由γ-Al2O3和α-Al2O3相组成;添加K2ZrF6后,膜层中晶态氧化物含量降低、非晶态物质增多.隔热性能测试显示,经K2ZrF6调制后的膜层具有更加优良的热阻隔性能.

关键词: 铝合金 , 微弧氧化 , 组织结构 , 调制作用

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