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微弧氧化是一个复杂的电化学过程,研究多种因素对氧化陶瓷膜层的影响,对良好陶瓷膜层的制备及相关产品的质量改善具有指导作用.为了说明微弧氧化过程中能量的实质作用,引入氧化功率概念,以LY12铝合金为样品,采用脉冲电源,在一定的脉宽、频率条件下,改变微弧氧化时间、微弧氧化功率等参数,获得相应的铝陶瓷膜,通过对相关样品进行膜层厚度、膜层硬度测量,得到一系列数据,研究并找出其变化规律.试验表明:在相同氧化时间及氧化面积下,随着加载功率的增大,微弧氧化陶瓷膜层的厚度、硬度呈增加趋势;在相同的条件下,在一定的时间范围内,随着氧化时间的延长,膜层厚度呈增长趋势;在相同工艺参数情况下,随着工件面积的增大,微弧氧化膜层的厚度呈降低趋势.

关键词: 微弧氧化 , 工艺参数 , 膜层厚度 , 膜层硬度

电参数对锆材微弧氧化膜层厚度的影响

王蓉莉 , 李卫 , 罗健业

稀有金属材料与工程

利用微弧氧化技术在锆材表面原位生成微弧氧化膜层.研究电压、占空比、频率和电流密度对锆材微弧氧化膜层厚度的影响,并利用单因素方差分析法,分析各电参数对膜厚影响的显著性.结果表明:在试验范围内,随着电压的升高、占空比的增大、频率的减小或电流密度的增大,锆材微弧氧化膜层厚度增加;各电参数对微弧氧化膜层厚度影响的主次顺序为:电压和电流密度>占空比>频率,其中频率对膜层厚度无明显影响.

关键词: 锆 , 微弧氧化 , 膜层厚度 , 方差分析

7075铝合金微弧氧化的工艺优选

徐跃进

材料保护

对铝合金表面进行微弧氧化能提高其硬度、耐磨性及与基体的结合力,但目前对Al-Zn-Mg系铝合金的微弧氧化研究较少.对7075铝合金进行了微弧氧化处理,研究了阴/阳电流密度、正/负占空比、频率和氧化时间等微弧氧化工艺参数对膜层厚度和显微硬度的影响.采用扫描电镜观察了微弧氧化层的形貌;采用X射线衍射仪分析了微弧氧化膜的相组成;采用测厚仪、硬度仪测试微弧氧化膜层的厚度及硬度;采用极化曲线法分析了微弧氧化膜的耐蚀性;最后分析了优化工艺参数下微弧氧化对7075铝合金力学性能和耐腐蚀性能的影响.结果表明:最佳微孤氧化工艺为阳极电流密度10 A/dm2、阴/阳极电流密度比0.7,正占空比15％,负占空比10％,频率300Hz,氧化时间45 min,此工艺下制备的微弧氧化陶瓷层硬度达1 080 HV1N,膜层厚31.1 μm;微弧氧化对合金力学性能的影响较小,但可以极大地提高合金的硬度和耐蚀性能.

关键词: 微弧氧化 , 7075铝合金 , 膜层厚度 , 显微硬度 , 腐蚀

磁控溅射ZrN薄膜厚度对其色度的影响

孙维连 , 安广 , 孙铂 , 王会强 , 李新领

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2012.02.013

采用中频非平衡磁控溅射技术在镜面不锈钢板上制备了ZrN薄膜,通过改变镀膜时间控制ZrN薄膜的厚度.用色差仪测定了不同厚度ZrN薄膜的L*,a*和b*值,绘制出不同厚度ZrN薄膜的L*,a*和b*值的变化曲线图,得出膜层厚度对薄膜色度的影响规律:膜层厚度低于63.7 nm时,随着膜层厚度的增加,L*和a*值无变化,b*值呈线性递增,且颜色逐渐趋于金黄色；膜层厚度高于63.7 nm时,随着膜层厚度的增加,薄膜颜色坐标未有明显变化,颜色为稳定的金黄色.

关键词: 沉积速率 , 膜层厚度 , ZrN薄膜 , 色度

基于人工神经网络的微弧氧化膜层厚度预测模型的建立

赵东山 , 牛宗伟 , 刘洪福

材料导报

在硅酸钠电解液体系中,采用微弧氧化技术在铝合金表面制得了均匀的陶瓷膜.将人工神经网络应用于微弧氧化工艺研究中,借助MATLAB神经网络工具箱,建立了具有4-12-1结构的BP神经网络模型,该模型很好地学习了微弧氧化电解液参数和膜层厚度之间的映射关系；对膜层的厚度进行了预测,并采用正交试验对电解液参数进行了优化.结果表明,该网络收敛速度较快,预测值与实际值基本吻合,平均预测误差仅为1.93％.当Na2SiO3质量浓度为6 g/L、H3BO3质量浓度为1.5 g/L、KOH质量浓度为0.5 g/L、H2 O2质量浓度为0.6 g/L时,膜层的厚度达到最大值183 μm.

关键词: 微弧氧化 , BP神经网络 , 膜层厚度 , 预测模型

基于人工神经网络的铝铜合金硬质阳极氧化工艺优化

濮春保 , 宋胜利

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.028

目的探究Al-5％Cu合金硬质阳极氧化处理的最佳工艺.方法采用硬质阳极氧化试验装置对Al-5％Cu合金进行硬质阳极氧化处理,并用扫描电镜和显微硬度计研究了在硫酸电解液中生成的硬质阳极氧化膜的微观组织结构、厚度及硬度.综合采用正交试验以及人工神经网络的方法,设计了三因素三水平的实验方案,研究了硫酸溶液温度、电流密度和阳极氧化时间对硬质阳极氧化膜的硬度及膜层厚度的影响.利用人工神经网络系统对Al-5％Cu合金阳极氧化的工艺参数进行了优化.结果采用硬质阳极氧化技术可以增加Al-5％Cu合金的表面硬度.制备的氧化膜厚度较均匀,表面质量较好,硬度较高.硫酸溶液的温度是影响表面氧化膜层微观组织及硬度的主要因素.结论 Al-5％Cu合金进行硬质阳极氧化的最佳工艺条件范围为:氧化液温度-9～-7℃,电流密度4～4.8 A/dm2,氧化时间115～120 min.

关键词: 铝铜合金 , 硬质阳极氧化 , 正交试验 , 人工神经网络 , 膜层厚度 , 膜层硬度