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AM60B镁合金微弧氧化膜层的结构与性能研究

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.03.004

为了提高镁合金的耐腐蚀性能,用微弧氧化方法在AM60B镁合金表面生成了氧化物膜层.利用扫描电镜、X射线衍射分析了膜层的形貌、结构和组成.研究表明,氧化膜可分为两层,外层疏松多孔,内层结构致密,膜层主要由MgO、Mg2SiO4和少量MgAl2O4相组成,从外层到内层,Mg2SiO4相含量减少,MgO相含量增大.与镁合金基体相比,氧化物膜层表面硬度提高7～8倍. 在质量分数为3.5%NaCl溶液中的动电位极化测试表明,微弧氧化处理使镁合金的耐蚀性能得到了明显提高.

关键词: 微弧氧化 , 镁合金 , 氧化膜 , 耐蚀性

工艺参数对AZ91C镁合金生成微弧氧化膜层的影响

梁军 , 郭宝刚 , 田军 , 刘惠文 , 徐洮

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.02.028

用微弧氧化方法在硅酸钠-氢氧化钾电解液体系中制备得到了镁合金氧化膜.考察了反应时间和电流密度对生成氧化物膜层的影响.结果表明:膜层的生长速度与反应时间密切相关,膜层总厚度随反应时间的延长而增加.反应开始阶段,膜向外生长速率大于向基体内氧化速率,一定时间后,膜层增厚以向内生长为主.电流密度对膜层厚度有显著影响,随电流密度增大,膜层厚度呈近似线性增加,表面粗糙度也随之增加.

关键词: 镁合金 , 微弧氧化 , 氧化膜 , 反应时间 , 电流密度

铝合金微弧氧化陶瓷膜的性能研究

魏同波 , 郭宝刚 , 梁军 , 阎逢元 , 田军

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2004.04.024

利用扫描电子显微镜SEM、透射电子显微镜TEM等手段分析了LY12铝合金微弧氧化膜的组织形貌,对氧化膜硬度、成膜合金的弯曲强度以及油润滑条件下氧化膜的摩擦学行为进行了研究.结果表明,微弧氧化膜的致密层由单晶和多晶的γ-Al2O3构成,晶粒大小可达几百纳米.氧化膜具有很好的韧性,其弹性恢复可达45%,远高于铝合金.随着氧化膜厚度的增加,成膜合金的弯曲强度逐渐升高,电流密度对弯曲强度的影响不大.在油浸泡条件下,氧化膜摩擦系数和磨损量较干摩擦条件下显著降低.

关键词: 铝合金 , 微弧氧化 , 弯曲强度 , 耐磨

电子束蒸镀纳米TiO2薄膜结构、相组成及亲水性研究

李同彩 , 郭宝刚 , 李同洪 , 温才 , 陈伟

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.13.007

利用电子束蒸镀技术在石英玻璃和单晶 Si〈100〉上制备了纳米 TiO2薄膜,研究了衬底温度和退火温度对其结构、相组成和亲水性能的影响。结果表明,衬底温度为40~240℃时,石英玻璃上制备的薄膜为无定型TiO2,单晶 Si〈100〉上制备的薄膜为弱结晶性的金红石TiO2,两类薄膜的亲水性均很差。退火温度显著影响薄膜的相组成及亲水性能。石英玻璃上不同衬底温度制备的 TiO2薄膜经550,650℃退火后均转变为锐钛矿 TiO2,具有很好的亲水性能。单晶 Si〈100〉上不同衬底温度制备的 TiO2薄膜经550~950℃退火后,均由金红石和锐钛矿 TiO2混晶组成,且随退火温度升高,薄膜中锐钛矿 TiO2含量逐渐增加；随退火温度升高,衬底温度为40℃时制备的 TiO2薄膜的亲水性能逐渐降低,而衬底温度为240℃时制备的TiO2薄膜的亲水性能逐渐增强。

关键词: TiO2 , 电子束蒸镀 , 结构 , 相组成 , 亲水性

氢氧化钾对镁合金微弧氧化的影响

梁军 , 郭宝刚 , 田军 , 刘惠文 , 徐洮

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2005.04.002

过去,对碱金属氢氧化物影响硅酸盐溶液体系的研究不多.在KOH溶液和Na-2SiO-3-KOH溶液中进行了镁合金微弧氧化试验,研究了KOH对镁合金微弧氧化过程的影响.结果表明,电解液仅为KOH时,镁合金表面不发生成膜反应,而是发生电化学溶解;在Na-2SiO-3-KOH溶液中,KOH对微弧氧化成膜反应并无贡献,它的加入可以有效地增加溶液的电导率,降低击穿电压,从而影响微弧氧化膜的生长速率.

关键词: 微弧氧化 , 镁合金 , 氢氧化钾 , 硅酸盐

阳极电压对钛合金微弧氧化膜性能的影响

郭宝刚 , 梁军 , 田军 , 刘惠文 , 周金芳 , 徐洮

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2005.03.001

在不同阳极电压下对Ti-6Al-4V合金进行了微弧氧化处理.考察了阳极电压对氧化膜生长速率、表面形貌、相组成及硬度的影响,并对其摩擦学性能进行了表征.研究结果表明,随着阳极电压的升高,氧化膜表面微孔数量减少,表面微孔孔径、粗糙度、氧化膜生长速率均增大,表面硬度先增大后减小.微弧氧化膜主要由Al2TiO5相和金红石TiO2相组成,随着阳极电压的升高,两者相对比例逐渐增大.阳极电压对微弧氧化膜与钢球的摩擦系数影响不大,但对磨损率影响较大,磨损率随阳极电压的升高先减小后增大,氧化膜均具有较好的耐磨性.

关键词: 微弧氧化 , Ti-6Al-4V合金 , 氧化膜

Ti-6Al-4V微弧氧化陶瓷膜微观结构与组成研究

郭宝刚 , 梁军 , 田军 , 刘惠文 , 徐洮

稀有金属材料与工程

在NaAlO2,Na3PO4混合电解液中,利用微弧氧化(MAO)技术在Ti-6Al-4V合金表面制备了氧化物陶瓷膜.用扫描电镜(SEM),能量散射谱仪(EDS),X射线光电子能谱仪(XPS)对氧化物陶瓷膜的微观结构与组成进行了分析.结果表明:微弧氧化陶瓷膜表面和界面均呈现多孔结构,表面孔径大小差别较大,界面孔径大小差别较小,氧化膜界面处较规则地平行排列着一些长丘陵状突起;氧化膜疏松层与致密层无明显界限,氧化膜与基底以犬牙交错状结合.EDS分析结果表明,氧化膜表面、界面均由Ti,Al,P,V元素组成,Al元素易在表面富集,P元素易在界面富集.XPS分析结果表明,氧化膜表面、界面存在TiO2,Al2O3,TiAl2O5等相,P元素均以PO43-形式存在;氧化膜界面处存在V2O5相,而表面并不存在V元素.

关键词: Ti-6Al-4V合金 , 微弧氧化 , 氧化膜 , 微观结构 , 组成