原文传递
船用铝合金材料微弧氧化陶瓷层耐蚀性能研究
| 论文题名： | 船用铝合金材料微弧氧化陶瓷层耐蚀性能研究 |
| 关键词： | 船用金属材料;铝合金;陶瓷复层;耐蚀性能;微弧氯化;微纳米颗粒 |
| 摘要： | 铝合金具有密度小、导热性好、比强度高、化学性质稳定等特点，已经被用来作为船用柴油机活塞的材料。活塞是船舶柴油机燃烧室的核心部件，在柴油机运转过程中受到高温、高压以及燃气的冲刷。为满足这种环境的使用要求，需要对铝合金材料进行表面强化处理。微弧氧化技术可以在铝合金表面制备性能优良的陶瓷层，并且通过在电解液中添加微纳米颗粒可以强化陶瓷层的某些性能。 本研究采用变量控制法，研究微弧氧化电源的电压、频率和占空比对陶瓷层耐蚀性能的影响。试验中利用电化学工作站测量铝合金材料的极化曲线，计算得出腐蚀电流密度。利用扫描电镜观察陶瓷层的表面形貌和截面形貌，用来分析材料耐蚀性能的变化规律。将蛇纹石、二硫化钼、碳化硅的微纳米颗粒添加到微弧氧化电解液中，研究微纳米颗粒对陶瓷层耐蚀性能的影响。结果表明：微弧氧化电源参数和电解液中添加的微纳米颗粒都影响微弧氧化陶瓷层的形成过程，改变了微弧氧化陶瓷层的微观形貌，影响了陶瓷层的耐蚀性能。当正向电压为420V、负向电压为120V时，制备的膜层最厚且表面形貌较好，膜层的耐蚀性能最好;电源频率的增加，导致陶瓷层的致密层厚度降低，但是膜层表面形貌变好，当频率为500Hz时制备的陶瓷层耐蚀性能最优;占空比的增加使膜层厚度发生阶梯式降低，但对材料的耐蚀性能影响较小。随着电解液中蛇纹石浓度的增加，陶瓷层的厚度降低，但是陶瓷层的微观形貌变好，当蛇纹石浓度为5g/L时制备的陶瓷层耐蚀性能最好;二硫化钼颗粒的添加改变了微弧氧化陶瓷层的厚度，但对材料的耐蚀性能影响较小;碳化硅浓度对陶瓷层表面形貌影响较小，当碳化硅浓度为2g/L时制备的陶瓷层最厚，试验表明此浓度下陶瓷层的耐蚀性能最好。 |
| 作者： | 朱荣柏 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 程东;董文仲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
