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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

镁合金微弧氧化Na₂CO₃诱导析气反应及结构调制

王晓波 , 田修波 , 巩春志 , 杨士勤

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00721

阳极析气能够有效调制微弧氧化膜层表面形貌. 实验提出了一种CO₂增强析气的方法. 在Na₃PO₄+KOH+NaF溶液中添加Na₂CO₃对AZ31镁合金表面进行微弧氧化处理. 利用气相质谱、扫描电镜、X射线衍射、红外光谱扫描探讨了Na₂CO₃添加剂对阳极区析气反应的影响和对膜层形貌、结构的调制作用. 结果表明: 与传统微弧氧化不同, 添加Na₂CO₃之后, 阳极区产生的气体既有O₂也有CO₂. 在含Na₂CO₃的电解液中, 微弧氧化前期的阳极氧化阶段有MgCO₃生成; 在微弧氧化后期, 膜层中不含有MgCO₃, 膜层主要相仍为MgO相. 对比发现, 经过Na₂CO₃调制之后的膜层表面大尺寸孔隙数目减少, 膜层孔隙率提高.  

关键词: 微弧氧化 , gas evolution , magnesium alloy , sodium carbonate , modulation effect

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