夏琦兴
,
张亚军
,
贾方舟
,
姚忠平
,
杨宗屿
,
海洋
,
姜兆华
材料保护
目前,对以微孤氧化与水热复合处理镁合金提高其耐蚀性能的研究不多.采用该复合处理技术在AZ31B镁合金上制备了含有钙、磷的复合陶瓷膜层;利用XRD、SEM和EDS表征了陶瓷膜层的组成、微观形貌及元素分布特点;利用Tafel技术评价了陶瓷膜层在模拟体液中的耐蚀性能.结果表明:微弧氧化陶瓷膜层具有多孔结构,晶相物质为氧化镁;水热处理后膜层厚度变化不大,但粗糙度增大,并在表面生成了含有钙、磷的沉积物;水热处理使陶瓷膜层的耐蚀性进一步提高,在水热温度为100℃时,膜层耐蚀性最佳.
关键词:
微弧氧化
,
水热处理
,
复合陶瓷膜层
,
组成
,
结构
,
耐蚀性能
,
AZ31B镁合金
鞠鹏飞
,
刘冠杰
,
吴超
,
夏琦兴
,
苏培博
,
姜兆华
,
姚忠平
材料保护
为了提高航空航天用钛合金的热防护性能,利用微弧氧化技术在TC4钛合金表面制备热控涂层,研究了工艺参数对涂层组成结构和性能的影响.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)研究了涂层的结构与组成;分别采用紫外/可见/近红外分光光度计和便携式红外发射率仪评价了涂层的吸收率和发射率.结果表明:磷酸盐体系下制备的涂层表面宏观上呈黑色,微观上具备典型的多孔结构,主要由金红石相TiO2和非晶态的P,Ti,Co等组成;增加电流密度和延长反应时间,均能提高涂层厚度和粗糙度,而添加剂浓度的改变对厚度和粗糙度影响不大;热控测试表明随着添加剂浓度增加、时间延长和电流密度增大,涂层的吸收率和发射率均呈升高趋势.
关键词:
钛合金
,
微弧氧化
,
热控性能
,
工艺参数
吴振东
,
姜兆华
,
姚忠平
,
张雪林
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00555
在K2ZrF 电解液体系中, 利用微弧氧化方法在LY12铝合金表面制备了氧化锆陶瓷膜. 结果表明, 膜层主要由t-ZrO2、m-ZrO2组成, 还含有少量的γ-Al2O3和KZr2(PO4)3. 随着反应时间的延长, 膜层晶相物质的含量增多; 膜层表面粗糙度增大, 致密性提高; 膜层的厚度近似线性增加, 硬度增大, 耐腐蚀性提高, 抗热震性减弱. 磨损实验表明, 带有氧化锆陶瓷膜的试样耐磨损性能大幅度提高, 铝合金的摩擦系数约为膜层的2/3, 随着反应时间的延长膜层的磨损量先降低后升高, 摩擦系数减小.
关键词:
LY12铝合金
,
micro-arc oxidation
,
ceramic coating
,
zirconia
姜兆华
,
李爽
,
姚忠平
,
孙学通
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2006.05.004
在3种不同的电解液体系中,利用微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面原位生长了陶瓷膜.通过扫描电镜、X射线衍射、电化学分析等方法研究了陶瓷膜的形貌特征、相结构及耐腐蚀性能.研究表明,在相同反应条件下,不同电解液体系中生成的陶瓷膜结构和性能不同,硅酸钠体系中生成的陶瓷膜厚度大、偏铝酸钠体系中生成的陶瓷膜较薄,偏铝酸钠与硅酸钠的混合体系中生成的陶瓷膜致密、耐腐蚀性能较好.三体系中生成的陶瓷膜中都含有MgO,偏铝酸钠体系陶瓷膜中含有MgAl2O4、硅酸钠体系中含有Mg2SiO4,混合体系中则这两种物质都存在.
关键词:
电解液体系
,
镁合金
,
微弧氧化
,
耐蚀性
吴振东
,
姜兆华
,
姚忠平
,
张雪林
硅酸盐通报
在氟锆酸钾电解液体系中,采用微弧氧化的方法在LY12铝合金表面原位生长ZrO2的陶瓷膜层,研究阴极电流密度对陶瓷膜层组成及耐腐蚀性的影响.结果表明陶瓷膜层主要由m-ZrO2,t-ZrO2组成,且以t-ZrO2为主晶相.随着阴极电流密度的增加,膜层内的KZr2(PO4)3逐渐减少,膜层的厚度增大,膜层表面的放电孔洞尺寸变小,致密性有所提高;陶瓷膜层腐蚀电流密度减小,点蚀电位正移,耐蚀性提高.但继续增加阴极电流密度,膜层厚度和致密性有所下降,腐蚀电流密度增大,点蚀电位负移,耐蚀性下降.
关键词:
微弧氧化
,
陶瓷膜
,
腐蚀
,
阴极电流密度
,
铝合金
苏培博
,
吴晓宏
,
姜兆华
,
姚忠平
腐蚀与防护
依据相关标准研究了碳纤维复合材料与LY12铝合金的电偶腐蚀行为,结果表明,碳纤维与LY12铝合金在NaCl溶液中接触时会发生较为严重的电偶腐蚀,环境温度、电解液浓度和pH对电偶电流有较大的影响.电偶电流随偶接时间的增加大体上呈下降的趋势,当电解液体系在酸性或碱性条件下,电偶电流先增大后降低,并保持在一个较高的水平;而在中性条件下电偶腐蚀电流相对最小.LY12铝合金电偶腐蚀后,表面有明显的点蚀坑,且腐蚀区域变得较为平整.
关键词:
碳纤维复合材料
,
电偶腐蚀
,
LY12铝合金
,
表面形貌
郝国栋
,
姜兆华
,
姚忠平
,
吴晓宏
,
线恒泽
稀有金属材料与工程
在铝酸钠体系中,利用微弧氧化脉冲电源在Ti-6Al-4V合金表面制备了以Al2TiO5为主晶相的陶瓷膜层.试样分别在1000℃下空气和氩气2种气氛中进行焙烧,通过XRD,SEM,XRF等技术分析了陶瓷膜层焙烧前后不同层面的相组成、表面形貌和元素含量变化情况.结果表明:在1000℃空气气氛下,Al2TiO5分解较快,完全分解时,陶瓷膜外层α-Al2O3和金红石相二氧化钛相比例为44:55.而在氩气气氛下,Al2TiO5分解较慢,随反应的不断进行,Al2TiO5含量逐渐减少,完全分解时,陶瓷膜外层为α-Al2O3.膜层由表及里Al2O3含量降低并有Ti2O3生成.焙烧前后陶瓷膜层的形貌变化也不相同,氩气中颗粒较空气中的均匀、细化、孔隙小.膜内元素Ti,Al,P,O的含量在反应前后略有变化.
关键词:
微弧氧化
,
Ti-6Al-4V
,
相组成
,
焙烧气氛
姚忠平
,
姜兆华
,
郝国栋
,
王福平
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.01.006
针对钛合金不耐高温氧化的问题,在铝酸钠电解液体系中,利用双相脉冲直流微弧氧化技术,在TC4钛合金表面原位生长以Al2TiO5为主晶相的复合氧化物陶瓷膜,研究了1000 ℃高温氧化对陶瓷膜试样的相组成、结构的影响及膜层增重特点.研究表明,陶瓷膜层试样的高温氧化过程包括Al2TiO5分解、基体氧化和膜层表面形貌变化3个方面.高温氧化后,膜层的主晶相由Al2TiO5变为α-Al2O3和金红石型TiO2,同时,膜层的表面形貌发生显著的变化;由于膜层和基体的热膨胀系数不同和基体钛的氧化,使得高温氧化后膜层在冷却过程中表面出现裂纹和脱壳.陶瓷膜层极大地减少了TCA钛合金在1000 ℃高温氧化时的增重,因此,陶瓷膜层可用于TC4钛合金的恒温氧化防护.
关键词:
微弧氧化
,
陶瓷膜
,
高温氧化
,
结构
,
Ti合金
夏琦兴
,
姚忠平
,
张亚军
,
李梁梁
,
姜兆华
材料保护
为了提高镁合金的耐蚀性,采用氢氧化钠-六偏磷酸钠-醋酸钙电解液,利用微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面原位生长含有钙、磷的陶瓷膜,研究了醋酸钙浓度对陶瓷膜的厚度、表面粗糙度、形貌、成分、相组成及其在模拟体液中耐蚀性的影响.结果表明:陶瓷膜主要为MgO相,且含有Ca和P;膜层表面具有多孔结构;增加电解液中醋酸钙浓度,膜层变厚,粗糙度先增大后减小,Ca含量增多;陶瓷膜使镁合金的耐蚀性提高;电解液加入醋酸钙后,制得的膜层耐蚀性下降,含0.4g/L醋酸钙的电解液制得的膜层的耐蚀性在含Ca膜层中最好.
关键词:
微弧氧化
,
陶瓷膜
,
AZ91D镁合金
,
耐腐蚀性能
,
醋酸钙
吴振东
,
张剑
,
胡冰
,
姚忠平
,
姜兆华
硅酸盐通报
在NaAlO2-K2ZrF6组成的电解液体系中,利用微弧氧化的方法在LY12铝合金的表面制备陶瓷膜.结果表明,膜层由α-Al2O3、γ-Al2O3和分布于膜外层的c-ZrO2组成,沿膜层截面由内向外α-Al2O3减少,γ-Al2O3和c-ZrO2增加.8 g/L NaAlO2-1 g/L K2ZrF6体系与NaAlO2体系的膜层比较,具有更大的硬度和更好的耐磨性及耐腐蚀性能:最大硬度提高了25.69％,磨损率下降了64.29％,摩擦系数略有下降,腐蚀电流密度降低了96.34％.
关键词:
铝合金
,
微弧氧化
,
陶瓷膜
,
性能
