Микродуговое оксидирование алюминия в домашних условиях: Оксидирование металлов в домашних условиях

alexxlab | 01.09.2021 | 0 | Разное

Оксидирование металлов в домашних условиях

Эта статья уделит свое внимание разбору явления оксидирования металлов. Здесь мы рассмотрим общее представление о данном явлении, ознакомимся с некоторыми разновидностями и изучим их на примере со сталью. Также читатель узнает, как совершить подобный процесс самостоятельно.

Определение оксидирования

Для начала мы остановимся на понятии самого оксидирования. Это процесс, в ходе которого создается оксидная пленка на поверхностной площади изделия, а также на заготовке. Он становится возможным благодаря проведению окислительно-восстановительных реакций. Чаще всего подобные меры используют при оксидировании металлов, элементов декора и с целью сформировать диэлектрический слой. Среди главных разновидностей выделяют следующие: термическую, плазменную, химическую и электрохимическую форму.

Видовое разнообразие

Останавливаясь на описании выше перечисленных видов, про каждый из них можно сказать, что:

• Термическая форма оксидирования может осуществляться в ходе нагревания определенного изделия или инструмента в атмосферах пара воды или кислорода. Если происходит оксидирование металлов, например, железа и низколегированной стали, то процесс называют воронением.
• Химическая форма оксидирования характеризует себя, в качестве процесса обработки, посредством использования расплавов или растворов окислителей. Это могут быть представители хроматов, нитратов и т. п. Чаще всего это делается с целью придания изделию защиты от процессов коррозии.
• Оксидирование электрохимического типа характеризуется тем, что протекает внутри электролитов. Его также называют микродуговым оксидированием.
• Плазменную форму оксидирования реально осуществлять только при наличии плазмы с низкой температурой. Она должна содержать О2. Вторым условием является наличие разряда постоянного тока, а также ВЧ и/или СВЧ.

Общее понятие окисления

Чтобы лучше понять, что это – оксидирование металлов, желательно будет также ознакомиться и с общей, краткой характеристикой окисления.

Окисление – это процесс химической природы, который сопровождается увеличением показателя степени атомного окисления вещества, какое подвергается данному явлению. Это происходит посредством пересылки отрицательно заряженных частичек – электронов, от атома, который является восстановителем. Его также могут называть донором. Передача электронов совершается по отношению к окислительному атому, электронному акцептору.

Иногда в ходе окисления молекулы исходных соединений могут становиться нестабильными и распадаться на более маленькие составные фрагменты. При этом некоторая часть атомов, образовавшихся молекулярных частиц, будет обладать большей степенью окисления, чем те же виды атомов, но пребывающие в исходном, первоначальном состоянии.

На примере оксидирования стали

Что это такое – оксидирование металлов? Ответ на данный вопрос лучше будет рассмотреть на примере, для которого мы будем использовать проведение данного процесса со сталью.

Под химическим оксидированием металла – стали, понимают процесс выполнения работы, в ходе которой металлическую поверхность покроют оксидной пленкой. Эту операцию проводят, чаще всего, для образования защитного покрытия или придания новой черты элементу декора; еще это делают с целью создать диэлектрические слоя на изделиях из стали.

Говоря о химическом оксидировании, важно знать: сначала изделие подвергают обработке каким-либо сплавом или раствором хромата, нитрата или некоторого ряда других окислителей. Это придаст металлу защиту против воздействия коррозии. Процедуру можно также проводить с использованием композиций щелочной или кислотной природы.

Химическая форма оксидирования, выполняемая посредством использования щелочей, должна выполняться при температуре от 30 до 180 °С. Для таких процедур необходимо использовать щелочи с примесью небольшого количества окислителей. После того, как деталь обработали щелочным соединением, ее необходимо обязательно очень тщательно промыть, а далее высушить. Иногда заготовку, уже прошедшую через процедуру оксидирования, могут дополнительно промаслить.

Детальнее о кислотном методе

Для применения метода кислотных операций необходимо использовать несколько кислот, чаще это две-три. Основными веществами такого типа являются соляная, ортофосфорная и азотная кислоты. В них добавляются незначительное количество соединений марганца и др. Варьирование температурных показателей, в которых может происходить оксидирование металла – стали, посредством использования кислотного метода, лежит в пределах от 30 до 100 °С.

Химическое оксидирование, описанное для двух методов, дает человеку возможность получить как в производственной, так и в домашней обстановке, пленку, обуславливающую достаточно сильную защиту изделия. Однако важно будет знать, что предохранение стали и других металлов будет более надежным в случае применения электрохимической процедуры. Именно по причине преимущества электрохим. метода над химическим оксидированием, последнее используют реже по отношению к объектам из стали.

Анодная форма оксидирования

Оксидирование металлов может проходить с применением анодного процесса. Чаще всего электрохимический процесс оксидирования называют именно анодным. Он осуществляется в толще электролитов твердого или жидкого агрегатного состояния. Также применение такого метода позволит нанести на объект пленку высокого качества:

• Толщина тонкослойного покрытия лежит в пределах от 0.1 до 0.4 микрометров.
• Обеспечение электроизоляционных и износостойких свойств возможно в том случае, если толщина будет колебаться от двух-трех до трехсот мкм.
• Защитное покрытие = 0.3 – 15 мкм.
• Могут наноситься слои со свойствами, подобными эмали. Специалисты такую пленку чаще всего называют эматаль-покрытием.

Характеристикой изделия, которое подвергли анодированию, является наличие положительного потенциала. Данная процедура рекомендуется с целью придания защиты элементам микросхем интегрального типа, а также при создании диэлектрического покрытия на поверхности полупроводников, сплавов и сталей.

Процесс оксидирования металлов анодированного типа может, при желании, выполнить любой человек в бытовых условиях, дома. Однако очень важно будет соблюдать все условия техники безопасности, и выполнять это необходимо безоговорочно. Это обуславливается использованием в данном методе очень агрессивных соединений.

Одним из частных случаев анодирования считают способ микродугового оксидирования. Он позволяет человеку получать ряд уникальных покрытий с высокими параметрами декоративного, теплостойкого, защитного, изоляционного и антикоррозийного типа. Микродуговая форма протекания процесса может осуществляться только под воздействием переменного или импульсного тока в толще электролитов, обладающих слабощелочным характером. Рассматриваемый способ позволяет получать толщину покрытия от двухсот до двухсот пятидесяти мкм. После выполнения операции поверхность станет похожа на керамику.

Процесс воронения

Оксидирование черных металлов в профессиональной терминологии называют воронением.

Если говорить о воронении стали, например, об оксидировании, чернении или синении, можно сказать, что это процесс, в ходе которого на чугуне или низколегированной стали образуют слой оксида железа. Как правило, толщина такой пленки лежит в пределах от одного до десяти мкм. Толщина слоя обуславливает и наличие определенного цвета побежалости. В зависимости от возрастания толщины пленочного слоя, цвета могут быть: желтым, бурым, вишневым, фиолетовым, синим и серым.

В настоящее время существует несколько типов воронения:

• Щелочной тип характеризуется использованием соответственных растворов, с добавлением окислителей, в условиях температуры от 135 до 150 градусов по Цельсию.
• Кислотный тип воронения использует кислые растворы и химические или электрохимические способы.
• Термическая форма обработки характеризуется использованием достаточно высоких температур (от 200 до 400 °С). Процесс проходит в толще атмосферы перегретого пара воды. Если используют аммиачно-спиртовую смесь, то требования к температуре возрастают до 880 °С, а в расплавленных солях – от 400 до 600 °С. Использование воздушной атмосферы требует предварительного покрытия поверхности запчасти тоненьким слоем лака, который должен быть асфальтным или масляным.

Ознакомление с термическим оксидированием

Термическое оксидирование металлов – это методика, в ходе которой оксидную пленку наносят на сталь в пространстве атмосферы водяного пара. Также могут использовать и другие кислородосодержащие среды с достаточно высокими температурами. Провести термическую обработку в домашних условиях довольно сложно, а потому, как правило, ее не выполняют. Упоминая о плазменном типе оксидирования, важно знать, что проделать это дома практически невозможно.

Самостоятельное выполнение операции

Оксидирование металла в домашних условиях можно провести самостоятельно. Проще всего подвергать подобной обработке изделия из стали. Для этого сперва необходимо отполировать или зачистить деталь, над которой будет проведена работа оксидирования. Далее следует удалить с поверхности окислы посредством использования растворов пятипроцентной h3SO4 (серной кислоты). Изделие необходимо держать в течение шестидесяти секунд в жидкости.

Дальнейшие действия

После того, как этап помещения детали в ванну с кислотой пройдет, следует ее промыть под теплой водой и провести работу по пассивированию или, другими словами, прокипятить объект в течение пяти минут. Для этого используют раствор воды из водопровода с пятьюдесятью граммами простого хозяйственного мыла. Здесь расчет идет на 1 литр жидкости. Проведя все эти действия, мы подошли к завершению оксидирования. Чтобы реализовать процедуру, необходимо:

• Использовать емкости, подверженные эмалированию и не имеющие сколов или царапин на внутренней поверхности.
• Наполнить емкость водой и развести соответствующим количеством граммов едкого натра (с расчетом на 1 литр = 50 грамм).
• Перенести сосуд с водой на плиту и сверху расположить изделие.
• Нагревать смесь, приблизительно до 135-150 °С.

Спустя 90 минут деталь можно вытягивать и созерцать собственную работу.

Некоторые данные

Читателю будет знать, что в случае потребности проведения подобной операции, но при отсутствии умения или желания, с такой просьбой можно обратиться к различным специалистам. Оксидирование металлов в Москве, например, может выполняться как специалистами в различных сферах услуг, так и на дому, людьми. Некоторые виды такого средства придания защиты детали, могут быть довольно дорогими. В столице РФ анодированный тип оксидирования будет стоить довольно дорого, однако придаст высокий показатель надежности объекту. Чтобы найти специалистов в подобном деле, достаточно набрать в запросе поиска гугла, например: «выполнение химического оксидирования в … (определенном городе или области)», или нечто подобное.

Перспективы использования высоковольтного электрохимического оксидирования алюминия

Введение

Электрохимическое оксидирование или анодирование – процесс нанесение оксидной пленки на поверхность металлов, сплавов, полупроводников. Пленка защищает изделие от коррозии, обладает электроизоляционными свойствами, служит хорошим основанием для лакокрасочных покрытий, используется в декоративных целях. Оксидная пленка может быть выращена на различных металлах: алюминии, ниобии, тантале, титане, цирконии и т.д. Для каждого из этих металлов существуют свои условия проведения процесса. Толщина и свойства пленки зависят от конкретного металла. Алюминий уникален в своем роде, так как в дополнение к тонкому оксидному слою, сплавы алюминия в определенных кислотных электролитах образуют толстые оксидные пленки, имеющие высокопористую структуру.

Большинство существующих технологий используют при оксидировании алюминия и его сплавов постоянный или импульсный ток с длительностью импульса в несколько миллисекунд. Данные процессы позволяют формировать пленки оксида алюминия толщиной в 20 мкм приблизительно за 60 мин [1, 2].

Наиболее популярным и широко исследуемым методом оксидирования является микродуговое оксидирование (МДО) [3, 4]. МДО можно проводить на постоянном и переменном токах. На постоянном токе необходимо повышать напряжение с течением времени, так как в зону разряда не привносятся дополнительные электроны, но по этой же причине процесс МДО, осуществляемый на постоянном токе занимает более длительное время. При использовании переменного тока на отрицательной полуволне в зону разряда вносятся дополнительные электроны, которые увеличивают разрядный ток и повышают температуру в зоне разряда, что способствует формированию высоко-температурных модификаций оксида Al₂O₃ с высокой микротвердостью (до 21 ГПа). Одноко это может так же может быть причиной начала разрушительного дугового процесса [5].

Основными недостатками МДО являются:

• высокое энергопотребление, так как при получении толстых покрытий применяется либо большая плотность переменного тока, либо увеличенная длительность процесса, что значительно снижает экономическую эффективность данного метода;
• сложность получения гладких и равномерных, с требуемыми толщиной и функциональными свойствами, покрытий на всю или заданную поверхность изделий сложной геометрической формы.

В последнее время всё чаще рекомендуется использовать при анодировании импульсную подачу тока [6]. Подобная схема дает особые преимущества в случаях, когда требуется использование тока высокой плотности или при обработке сплавов с высоким содержанием меди. Покрытия, полученные при анодировании с использованием импульсного тока, обладают повышенной коррозийной стойкостью и сопротивлением истиранию. На практике подобные источники тока позволяют применять ток большей плотности без риска разрушения формируемого оксидного слоя.

Разрушение в данном случае означает неконтролируемый разрыв, возникновение микродуг, и растворение покрытия, вызванное высокой локальной температурой электролита и большим электрическим током, и может представлять большую проблему при осуществлении таких процессов, как твёрдое анодирование. Разрушение происходит тогда, когда становится возможным локализованное нагревание. Оно начинается, когда напряжение элемента достигает критического значения, которое зависит от типа, состава и температуры электролита. Пороговая толщина плёнки и время анодирования, при которых происходит разрушение, снижаются при использовании тока более высокой плотности [7].

Экспериментальные результаты

Нами разработаны технология и источник питания предназначенные для проведения высоковольтного электрохимического оксидирования при импульсно-периодическом напряжении 200–500 В. Частота следования импульсов длительностью 1–3 мс составляет 100–300 Гц. Это позволяет получать твердые, износостойкие пленки оксида алюминия толщиной до 70 мкм.

Следует заметить, что высокое напряжение за счет импульсной подачи энергии не приводит к возникновению разрушения покрытия, как это происходит при использовании иных технологий, а также обеспечивает подавление возникновения микродуг. В таблице приведены сравнительные характеристики наиболее популярных методов оксидирования.

Таблица. Сравнение свойств оксидированного алюминия в зависимости от метода получения

	Высоковольтное электрохимическое оксидирование (ВВЭО)	МДО	Твердое анодирование	Электрохимическое оксидирование
Максимальная толщина покрытия, мкм	70	200	60	50
Время обработки, мин	90	120	120	120
Микротвердость, ГПа	8	21	4,6	3,6
Коррозионная стойкость, ч	1200	2000	1000	500
Энергозатраты, кВт/ч	0,26	4,6	0,3	0,12

Использование высокого анодного импульсного напряжения при формировании оксидного слоя позволяет получить пленки микротвердостью более 8 ГПа, с пробивным напряжением до 2500 В. Скорость роста пленки составляет 1–1.5 мкм/мин. Кроме того, повышенное напряжение формирования оксидной пленки приводит к уменьшению размера и количества пор в покрытии, что позволяет достигнуть коэффициента теплопроводности оксида алюминия 3.5 Вт/м·К. На рисунке представлена морфология поверхности оксидных пленок полученных различными методами.

Морфология поверхности оксидированного алюминия, полученного методами ВВЭО (а), электрохимического оксидирования (б) и МДО (в)

Как видно из рисунка, поверхность алюмооксидной керамики, сформированной методом ВВЭО, характеризуется глобулярной плотной структурой с малым количеством пор и низкой шероховатостью (0.1–0.3 мкм). На поверхности присутствуют микронеровности различной природы, при этом поверхность равномерная, без провалов и выступов. Поры в покрытии расположенные хаотично, не образуют четко выраженную матрицу. Размеры пор от 3 до 10 нм, расстояние между порами от 5 нм до 1 мкм. При формировании методом МДО поверхность получается более шероховатая с порами диаметром до 3 мкм.

Заключение

Таким образом, разработанный метод высоковольтного электрохимического оксидирования можно эффективно использовать для формирования оксидных слоев толщиной до 70 мкм с пробивным напряжением до 2500 В на поверхности алюминия и его сплавов. Показано, что шероховатость оксидированных слоев составляет 0.1–0.3 мкм, микротвердость превышает 8 ГПа, а теплопроводность достигает 3.5 Вт/м·К. Метод ВВЭО обеспечивает высокие физико-механические свойства оксидных пленок и характеризуется низким энергопотреблением, что делает его конкурентно способным среди других методов оксидирования алюминия.

Список литературы

1. Богрякова Е.В., Федорова Е.А. Сравнительный анализ оксидных покрытий на сплаве Д16  при микродуговом и электрохимическом оксидировании // Изв. вузов. Химия и химическая технология. – 2007. –Т. 50, вып. 11. – С. 120–122.
2. Juhl A. Deacon, Burfelt K. and Weldingh P. // Pulse Anodizing in an Existing Anodizing Line. – AAC, Atlanta. – 2004.
3. Ракоч А.Г., Бардин И.В. Микродуговое оксидирование легких сплавов // Металлургия. – 2010. – № 6. – С. 58-61.
4. Гордиенко П.С. О кинетике образования МДО-покрытий на сплавах алюминия/  3ащита металлов // 1990. – Т. 6, № 3. – С. 467-470.
5. Ракоч А.Г., Хохлов В.В., Баутин В.А. и др. Модельные представления о механизме микродугового оксидирования металлических материалов и управление этим процессом // Защита металлов. – 2006. –Т. 42, № 2. – С. 173–184.
6. Lee Woo, Scholz Roland, Gosele Ulrich. A Continuous Process for Structurally Well-Defined Al ₂O₃ Nanotubes Based on Pulse Anodization of Aluminum // Nano letters. – 2008. – V. 8, № 8, – P. 2155-2160.
7. Паршуто А.А., Багаев С.И. , Паршуто А.Э. и др.. // VI междунар. науч.-техн. конф. “Современные методы и технологии создания и обработки материалов”. – Минск, 2011. – Кн. 2. – С 294-298.

С.И. Багаев, А. А. Паршуто, С.Е. Сергеенко, И.П. Смягликов

---

 

Электрохимическая коррозия микродугового оксидного покрытия на алюминиевом сплаве

Алюминиевый сплав серии 7000 с высокой прочностью, хорошими характеристиками сварки и отличной коррозионной стойкостью широко используется в аэрокосмической промышленности, транспортных средствах, зданиях, при высоком давлении. сосуды и др. ^1-2 Однако эти сплавы подвержены электрохимической коррозии в агрессивных средах при взаимодействии механической среды, что ограничивает их более широкое применение ^.3-4

Хотя электрохимическая коррозия сплавов Al-Zn-Mg-Cu в близком к нейтральному 3,5 мас.% растворе хлорида натрия (NaCl) изучалась в течение последних нескольких лет, ^5-7 исследователей редко рассматривали влияние плотности тока (CD) на электрохимическую коррозию покрытия микродугового оксидирования (MAO) из алюминиевого сплава 7050 (AA7050) (UNS A97050).

Поэтому в данной статье изучалось влияние КД на электрохимическую коррозию МДО-покрытия АА7050 при воздействии силикатной системы.

Экспериментальные методики

Материал и обработка МАО

Материалом подложки, используемым в настоящем исследовании, был AA7050 (% масс.: 6,42 Zn, 2,25 Mg, 2,02 Cu, 0,13 Zr, 0,40 M, 0,03 Ti, , 0,11 Fe, 0,07 Si и остальное Al). Электролит, использованный в этом исследовании, представлял собой силикатный раствор силиката натрия (Na ₂ SiO ₃ ) (10 г/л) и гидроксида калия (КОН) (2 г/л). Оборудование МАО в основном состоит из источника питания МАО, самодельной системы перемешивания и электролитической ячейки. Образец и стержень из нержавеющей стали используются в качестве анода и катода соответственно. Покрытия получали в электролите в течение 15 мин при КД 3, 5, 7 и 10 А/дм 9 .0003 2 . После обработки МДО образец с покрытием промывали в дистиллированной воде и немедленно сушили на воздухе.

Испытание на коррозию погружением

В качестве экспериментального раствора использовали раствор NaCl с концентрацией 3,5 мас.%, приготовленный с использованием NaCl аналитической чистоты и деионизированной воды. Образцы размером 10 х 10 х 4 мм полировали до гладкой поверхности без царапин, затем погружали в 3,5 мас. % раствор NaCl на пять суток. Образцы промывали ацетоном, промывали деионизированной водой и высушивали на воздухе через пять дней, затем внешний вид и поверхность изломов наблюдали с помощью сканирующей электронной микроскопии, модель JSM-6510 ^† .

Электрохимический тест

Электрохимическую поляризационную кривую измеряли с использованием стандартной трехэлектродной системы, в которой рабочим электродом служил электрохимический образец АА7050, вспомогательным электродом – платина, эталоном – насыщенный каломельный электрод ( СКО). Образцы, используемые для электрохимических испытаний, были залиты эпоксидной смолой, чтобы обеспечить открытую площадь 1 см ² , и были отполированы наждачной бумагой из карбида кремния (SiC) с зернистостью до 1000. Затем образцы промывали деионизированной водой, обезжиривали ультразвуком в ацетоне и обезвоженном этаноле и сушили на воздухе. После погружения электродов в растворы NaCl с концентрацией 3,5% масс. на 30 мин проводили потенциодинамические поляризационные испытания со скоростью сканирования 1 мВ/с в растворах NaCl с концентрацией 3,5% масс.

Электрохимическая импедансная спектроскопия (ЭИС) проводилась при потенциалах разомкнутой цепи. ЭИС проводили в диапазоне частот от 100 кГц до 0,04 Гц по 10 точек на декаду, с амплитудой возмущения 10 мВ. Перед экспериментом поверхность образца полировали, чтобы уменьшить погрешность результата испытаний.

Результаты и обсуждение

Электрохимическая коррозия

На рис. 1 представлены типичные потенциодинамические поляризационные кривые в 3,5 мас. % растворе при различных КД МДО-покрытия АА7050. Потенциодинамические кривые аппроксимировали с помощью программного обеспечения Corrview† в режиме Tafel.

В таблице 1 показаны результаты.

Обратите внимание, что несколько построенных кривых показывают, что при CD 7 А/дм ² потенциал собственной коррозии покрытия увеличился на ~40 мВ по сравнению с потенциалом при 3 А/дм ² , и при этом на порядок уменьшился ток самокоррозии. Однако, когда CD продолжает увеличиваться до 10 А/дм ² , потенциал самокоррозии снижается, ток самокоррозии увеличивается, а коррозионная стойкость становится плохой.

Анализ ЭИС

На рис. 2 показаны типичные ЭИС МДО-покрытия AA7050 в растворе NaCl при различных КД. На рис. 2 МДО-покрытие AA7050 демонстрирует большую емкостную реактивную дугу в области средних и высоких частот из-за переноса заряда. При увеличении КД до 7 А/дм ² радиус емкостной дуги постепенно увеличивается, что свидетельствует о постепенном увеличении коррозионной стойкости покрытия. Ю и др.

,8 считали, что наличие реактивного сопротивления указывает на начало коррозии в начальной стадии.

При дальнейшем увеличении КД до 10 А/дм ² радиус емкостной дуги уменьшается, а также коррозионная стойкость. на рис. 3 показана эквивалентная принципиальная схема; значения соответствующих компонентов показаны в таблице 2. Чем выше значение Rb, тем лучше коррозионная стойкость. ^9-12 Таблица 2 показывает, что при CD 7 А/дм ² , значение Rb покрытия явно выше, чем у других покрытий, и значение Rp также значительно выше, что дополнительно показывает, что коррозионная стойкость этого покрытия является лучшей. ¹³

Морфология коррозионного воздействия

На рис. 4 представлены коррозионные поверхности МДО-покрытия AA7050 в 3,5 мас. % растворе NaCl при различных КД в течение 120 ч. На рисунке видно, что поверхность покрытия была покрыта продуктами коррозии, потому что раствор NaCl проникает внутрь покрытия через канал рыхлого слоя, и большое количество рыхлого слоя и небольшое количество плотного слоя растворяются до коррозии. .

В жидкости образуются продукты коррозии, при увеличении времени погружения продукты коррозии рыхлые. Часть продуктов коррозии, накопившихся в порах рыхлого слоя, вытесняется продуктами коррозии плотного слоя и выпадает в исследуемый раствор, а другая часть постепенно накапливается на поверхности покрытия. ¹⁴ Кроме того, на рис. 4(а) показано, что при КД 3 А/дм ² на поверхности покрытия было много коррозионных трещин. При дальнейшем увеличении КД до 7 А/дм ² поры на поверхности покрытия значительно уменьшаются. Заметим, что степень коррозии была больше с увеличением CD до 10 А/дм ^2.

Выводы

1. Испытание на иммерсионную коррозию показало, что после 120 ч коррозии NaCl, поверхностная пористость покрытия при КД 7 А/дм ² наименьшая, а компактность наибольшая.

2. При КД 7 А/дм ² электрохимические опыты показали, что Е _corr покрытия достигает максимального значения (–0,563 В), а icorr достигает минимального значения (8,01 × 10 ^–10 А·см– ² ) по сравнению с другими образцами, что указывает на то, что коррозионная стойкость это покрытие самое лучшее.

Благодарность

Выражается благодарность за финансовую помощь Национального фонда естественных наук Китая в рамках гранта № 51871031.

† Торговое название.

Список литературы и информация об авторах

Включите JavaScript для просмотра комментариев с помощью Disqus.

Улучшение структуры и коррозионной стойкости покрытий микродугового оксидирования, формируемых на алюминиевом сплаве с добавкой La2O3

Улучшение структуры и коррозионной стойкости покрытий микродугового оксидирования, сформированных на алюминиевом сплаве с добавкой Ла

₂ О ₃

• Ян, Бяо
;
• Ван, Пинг
;
• Ху Цзе
;
• Гонг, Юньбай
;
• Лю, Цзивэй
;
• Гонг, Зеюй
;
• Сюн, Дэн
;
• Сян, Донг

Аннотация

Керамические покрытия получали на алюминиевом сплаве 6061 в электролитах, содержащих частицы La ₂ O ₃ , методом микродугового оксидирования. Основная работа посвящена микроструктуре, фазовому составу, распределению элементов и коррозионной стойкости покрытий микродугового оксидирования. Результаты показали, что добавление La ₂ O ₃ повысило напряжение окисления и повысило скорость образования. Наблюдения с помощью сканирующей электронной микроскопии показали, что количество разрядных микропор уменьшилось, а толщина увеличилась, и, таким образом, увеличилась микротвердость. Результаты рентгеноструктурного анализа показали, что покрытия в основном состоят из γ-Al ₂ O ₃ , α-Al ₂ O ₃ и SiO ₂ . Электрохимические коррозионные испытания показали, что коррозионная стойкость образца с покрытием La ₂ O ₃ значительно увеличилась, потому что добавление La ₂ O ₃ значительно уменьшило микропоры поверхности покрытия и сделало покрытие более толстым, гладким и твердым. Следовательно, добавление La ₂ O ₃ может оптимизировать структуру покрытия для микродугового оксидирования и улучшить его коррозионную стойкость.