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含Ce(SO4)2电解液中Na5P3O10对ZAlSi12合金微弧氧化陶瓷层的改性研究

, 刘向东 , 韩莉 , 国春艳

稀土 doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201503011

在Na2SiO3电解液体系中,添加Ce(SO4)2及Na5P3010,在ZAlSi12合金表面制得微弧氧化陶瓷层.研究了Ce(SO4)2及Na5P3010加入对所获陶瓷层的厚度、表面形貌、相组成的影响.结果表明,电解液中Na5P3010加入量为0.5 g/L时,氧化层厚度达到140 μm,表面有较多裂纹.XRD分析表明,微弧氧化膜主要由Al2O3相组成;EDS分析膜层组成元素分别是O、Na、Al、Si;加入Na5 P3O10后,Ce含量提高.

关键词: 微弧氧化 , Ce(SO4)2 , Na5P3O10 , 陶瓷层

ZAlSi12Cu2Mg1微弧氧化陶瓷膜层形成过程研究

韩春霞 , 刘向东 , 王晓军 , , 王力杰

稀有金属材料与工程

通过控制微弧氧化时间,研究了ZAlSi12Cu2Mg1在不同氧化时间下膜层的生长过程,分析了氧化过程中正向电流密度、膜层厚度的变化.结果表明:微弧氧化阶段又分为氧化过渡阶段和氧化烧结阶段.氧化过渡阶段陶瓷层以向外生长为主;生成Al2O3非晶氧化物;氧化烧结阶段膜层以向内生长为主,此阶段膜层生长速率最快,生成Al2O3晶体和莫来石.氧化烧结阶段对陶瓷膜层的形成起重要作用,对氧化烧结阶段的控制可直接影响膜层的厚度以及膜层中Al2O3晶体含量.

关键词: ZAlSi12Cu2Mg1 , 微弧氧化 , 陶瓷膜层

唐钢高炉氯元素的平衡

胡宾生 , 贵永亮 , , 米舰君

钢铁研究学报

氯是高炉煤气管道系统腐蚀的根源,掌握氯元素在高炉内的分配去向可以为消除或抑制高炉煤气管道系统的腐蚀提供理论依据.通过数据采集和现场取样分析的方法对唐钢高炉氯元素平衡进行研究后发现:焦炭中的氯元素含量比含铁炉料高,但含铁炉料却是唐钢高炉氯元素负荷的最大来源,高炉冶炼过程中的氯元素绝大部分进入到高炉荒煤气,氯元素进入干法除尘高炉和湿法除尘高炉的分配去向存在比较大的差别,对于干法除尘高炉来说,炉顶煤气带走的氯元素是高炉氯元素负荷的最大支出;对于湿法除尘高炉来说,洗涤水带走的氯元素是高炉氯元素负荷的最大支出.

关键词: 氯元素平衡 , 高炉 , 干法除尘 , 湿法除尘

H2O2对ZAlSi12合金微弧氧化陶瓷层表面特征的影响?

, 刘向东

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.22.006

在 Na2 SiO 3电解液体系下,添加不同含量的H 2 O 2,在铸造铝合金表面制得微弧氧化陶瓷层.采用SEM、AFM 分析陶瓷层表面形貌及粗糙度,并研究了H 2 O 2加入对所获陶瓷层的厚度、相组成的影响.随着电解液中 H 2 O 2的加入量增加,微弧氧化陶瓷层厚度减小,致密性增加,Al2 O 3相随之增加.SEM 及 AFM结果表明 H 2 O 2的加入可以改善陶瓷层表面质量,降低其粗糙度.

关键词: 微弧氧化 , 铸造铝合金 , H2O2 , 陶瓷层

KOH体系下负向电压对ZAlSi12Cu2Mg1微弧氧化膜形成的影响

刘婷婷 , 刘向东 , 张雅萍 , 车广东 ,

材料热处理学报

负向电压对微弧氧化陶瓷膜形成有极其重要的影响.电解液组成变化时,负向电压也必须作相应调整,才能确保微弧氧化过程的稳定和氧化膜的质量.在含mSiO2·nH2O的KOH复合电解液中,在负向电压60 ~ 140 V的条件下对ZAlSil2Cu2Mg1合金进行微弧氧化.采用电涡流测厚仪、SEM和XRD对陶瓷膜进行表征,研究了负向电压对厚度、表面形貌、相组成及耐磨性的影响.结果表明:随着负向电压增大,膜厚增加,膜层中有显微裂纹存在;负向电压为120 V时,膜厚达到186.7 μm,耐磨性好.膜层主要由Mullite及α-Al2O3相组成,但衍射谱中α-Al2O3相峰强较高.

关键词: 微弧氧化 , 负向电压 , ZAlSi12Cu2Mg1 , 陶瓷膜

含Li2CO3的电解液中形成ZAlSi12Cu2Mg1合金微弧氧化膜的表征

王颖辉 , 刘向东 , 张雅萍 , , 国春燕 , 陈伟东

稀有金属材料与工程

在Na2SiO3+NaOH体系电解液中加入Li2CO3调整电解液组成,对ZAlSi12Cu2Mg1合金进行微弧氧化.利用涡流测厚仪、XRD、SEM、EDS对氧化膜进行表征.结果表明:Li2CO3含量从4.0 g/L增加到6.0 g/L,膜层厚度从71 μm增加到126 μm;微弧氧化过程中,随氧化时间的延长电流呈下降趋势,且随着Li2CO3含量的增多,电流下降速率增大;SEM分析可知,随Li2CO3加入量的增加试样表面氧化膜的粗糙程度先降低后增加,膜层表面微孔数量减少,孔径增大,呈现出的熔融状态更为明显;XRD分析表明,氧化膜主要由Mullite和Al2O3相组成.由EDS分析可知,氧化膜表面主要分布有O、Al和Si及少量的Na和Mg元素.

关键词: ZAlSi12Cu2Mg1合金 , 微弧氧化(MAO) , Li2CO3 , 表征

丙三醇对镁合金微弧氧化过程及膜层的影响

乌迪 , 刘向东 , , 张雅萍 , 王晓军

材料保护

镁合金微弧氧化膜的厚度与电解液的浓度成正比关系,但电解液太浓,氧化膜层将会出现许多问题,最终影响使用.在硅酸盐电解液中添加丙三醇溶液,研究了其对镁合金AZ91D微弧氧化过程及所获膜层的厚度、表面形貌与相组成的影响.结果表明:电解液中加入丙三醇能够有效地抑制尖端剧烈放电现象,稳定微弧氧化过程,改善膜层性能;随着丙三醇含量的增加,氧化膜层厚度逐渐降低;添加丙三醇能使氧化膜层表面孔洞变小,微裂纹数量减少,膜层外观质量得到极大的改善;丙三醇对陶瓷层相组成无明显影响,但MgO含量增加,Mg2SiO4的含量则有所降低.

关键词: 微弧氧化 , 镁合金 , 丙三醇 , 陶瓷膜层 , 尖端放电

电解液中Li2SO4含量对Ti6Al4V微弧氧化膜特性的影响

张雅萍 , 刘向东 , , 乌迪 , 南海

稀有金属材料与工程

在硅酸盐电解液体系中加入Li2SO4,对Ti6Al4V合金进行微弧氧化.采用SEM、AFM对试样表面所获得的氧化膜的微观形貌进行表征.结果表明:随着电解液中Li2SO4加入量从0增加到4.0 g/L,试样表面氧化膜的厚度由87下降至57 μm,表面粗糙度降低;氧化膜表面存在的蜂窝状孔洞直径由约30 μm逐渐减小到约5 μm,孔的外壁变得光滑;氧化膜表面由于熔体喷射产生的陶瓷颗粒数目由416减少为145,但陶瓷颗粒平均直径由350增大至597 nm.XRD分析表明,随着Li2SO4加入量的增加,锐钛矿相TiO2的含量逐渐减少,金红石相TiO2的含量增加.

关键词: Ti6Al4V , 微弧氧化 , Li2SO4 , 电解液 , 氧化膜特性

短切硅酸铝纤维增强硅溶胶型壳的抗弯强度及高温自重变形

, 刘向东 , 王浩 , 冯华 , 李艳芬

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.07.010

为了提高熔模铸造硅溶胶型壳的性能,向涂料中添加硅酸铝纤维制备纤维增强熔模铸造型壳试样.对不同纤维加入量条件下所获得的纤维增强型壳试样的常温及焙烧后抗弯强度、高温自重变形量的变化规律进行研究,并利用SEM观察型壳试样断口形貌.结果表明:随硅酸铝纤维加入量从0.2%~1.0%(质量分数,下同)变化,其常温抗弯强度显著增大,高温自重变形量减小;纤维加入量为1.0%时,试样的常温抗弯强度较未增强的试样提高了47%,而高温自重变形减少约50%.采用0.2%~1.0%的硅酸铝纤维增强后,复合型壳焙烧后强度至少提高39%.断口SEM形貌观察分析结果表明,纤维增强硅溶胶型壳试样受力破坏失效主要由于硅溶胶凝胶膜的断裂、硅酸铝纤维拔出、断裂及脱粘等综合作用所致.

关键词: 硅酸铝纤维 , 纤维增强型壳 , 熔模铸造 , 抗弯强度 , 高温自重变形

镁合金表面微弧氧化放电现象及氧化膜特性分析

车广东 , 刘向东 , 刘景顺 ,

稀有金属

为研究AZ91D表面微弧氧化过程中的放电现象及膜层特性,采用高速摄像机记录微弧氧化试样表面在Na2SiO3-NaOH电解液体系下放电过程的瞬间图像.用扫描电子显微镜(SEM)对微弧氧化膜层截面形貌和表面形貌进行观察,利用X射线衍射仪(XRD)分析膜层的相组成.结果表明:AZ91D合金在微弧氧化稳定阶段,放电过程呈周期性变化规律.AZ91D合金微弧氧化膜层由致密层与疏松层构成,靠近基体一侧为致密层,膜层外侧为疏松层,在疏松层表面存在微孔和裂纹缺陷,膜层最大厚度约为169 μm.陶瓷膜层主要由MgO和Mg2SiO4相组成,且以MgO相为主.

关键词: 镁合金 , 微弧氧化 , 放电现象 , 膜层性能

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