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1、分類號(hào)：學(xué)校代碼：10153UDC：密級(jí)：公開碩士學(xué)位論文鋁合金的氧化著色工藝研究作者姓名：張?jiān)实淙雽W(xué)年份：2013年9月指導(dǎo)教師：萬曄教授學(xué)科領(lǐng)域：機(jī)械工程（專業(yè)學(xué)位）申請(qǐng)學(xué)位：工程碩士所在單位：機(jī)械工程學(xué)院論文提交日期：2015年11月論文答辯日期：2015年12月學(xué)位授予日期：2016年1月答辯委員會(huì)主席：孔祥偉答辯委員會(huì)組成：孔祥偉李頌華陸峰石懷濤片錦香鄧華波魏春雨論文評(píng)閱人：碩士研究生學(xué)位論文摘要I摘要鋁元素是自然界分布最廣的金屬元素之一，鋁材也因其具有眾多優(yōu)點(diǎn)而成為目前使用量最大、使用范圍最廣的有色金屬。鋁的表面在自然環(huán)境下可以形成一層氧化膜，但是
2、該非晶態(tài)的薄膜結(jié)構(gòu)松散，不能提供良好的耐蝕性。陽極氧化處理是最常見的鋁表面處理方法之一，能夠在鋁合金表面形成一層陽極氧化鋁薄膜，從而提高表面性能。本文的研究對(duì)象是2024鋁合金。為了提高2024鋁合金的表面性能和美觀裝飾性，對(duì)其表面進(jìn)行陽極氧化處理，使其表面形成陽極氧化薄膜，再利用薄膜多孔性進(jìn)行著色處理。本文分別研究了草酸法和硫酸法制備陽極氧化鋁薄膜。草酸法中通過改變電流加載方式，研究了恒電流法和恒電位法制備氧化鋁薄膜。硫酸法中通過增加實(shí)驗(yàn)處理時(shí)間，研究了恒電位法制備氧化鋁薄膜。通過掃描電子顯微鏡觀察不同實(shí)驗(yàn)條件下的氧化鋁薄膜表面形貌，利用X射線衍射儀對(duì)氧化鋁
3、薄膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，采用粗糙度測量儀測量薄膜表面粗糙度。研究結(jié)果表明，隨實(shí)驗(yàn)時(shí)間和電流密度增加，樣品的陽極氧化程度加深。在陽極氧化過程中采用不同的電流密度和不同的電壓加載方式，產(chǎn)生的氧化鋁薄膜形貌不同。本文工藝條件下草酸和硫酸法制備出的氧化鋁薄膜多孔且為晶態(tài)結(jié)構(gòu)。本文還研究了陽極氧化鋁薄膜著色和封孔工藝，并對(duì)樣品進(jìn)行了性能檢測。著色工藝分別研究了鎳鹽交流電解處理工藝和有機(jī)染料吸附著色處理工藝。封閉處理工藝分別研究了沸水封閉處理工藝和鎳鹽封閉處理工藝。性能檢測結(jié)果表明，陽極氧化處理能顯著提高鋁合金表面硬度，陽極氧化后封閉處理工藝不同，氧化膜表面硬度的變化也不相同。
4、此外，陽極氧化處理和氧化膜封孔處理能提高鋁合金表面耐磨性和耐蝕性能。關(guān)鍵詞：鋁合金；陽極氧化；氧化鋁；著色；性能測試II摘要碩士研究生學(xué)位論文碩士研究生學(xué)位論文AbstractIIIAbstractAluminumisoneofthemostwidelydistributednaturemetalelements.Aluminumanditsalloyarebeingutilizedintheworldduetoanumberofadvantagescomparedwithothermetal.Athinoxidefilmcanformonthesurface
5、ofthealuminumalloyinnaturalenvironment.Butthestructureofthisamorphousfilmisloose,itcouldnotprovidegoodcorrosionresistance.Anodizingcouldgreatlyimprovethecorrosionresistanceanddecorativenessofaluminum.Inordertopreventtheoxidationofaluminumsurface,anodicoxidationisusedfortheprotective
6、treatment.Theresearchobjectofthisthesisis2024aluminumalloy.Anodicoxidationfilmwerepreparedonthesurfaceofthealuminumalloysample,andthecoloringtreatmentwereproceedbymakinguseofporosityofthefilm.Inthisthesis,aluminaoxidefilmswerepreparedbybothoxalicacidanodizingelectrolyteandsulfuricac
7、idanodizingelectrolyte.Inoxalicacidmethod,twodifferentpowersupplyparameters,theconstantcurrentortheconstantpotential,wereusedinoxidationprogresses.Insulfuricacidmethod,differenttestingtimewereusedinoxidationprogresses.Thepreparedaluminumoxidefilmswerecharacterizedwiththehelpofscanni
8、ngelectronmicroscop
