| 题名 | 基于回归正交试验研究电解液对铝合金微弧氧化膜的影响 |
| 作者 | 梁志龙 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 马颖 |
| 关键词 | A356铝合金 微弧氧化 回归正交试验 电解液 响应面 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 微弧氧化是一种能够有效增强镁、铝、钛等金属耐蚀性、耐磨性、绝缘性的表面涂层技术。电解液的化学成分组成、电参数的设置会对膜层的结构产生直接影响,因此全面而系统地研究电解液对A356铝合金微弧氧化膜的影响,对于改善膜层的结构、进一步增强膜层的耐蚀性具有重要的价值和意义。基于此,本论文采用回归正交旋转组合试验设计,分别建立了微弧氧化膜厚、点滴时间、腐蚀电位及腐蚀电流密度等四个膜层响应值关于Na2SiO3、NaOH及KF的回归模型,通过方差分析（ANOVA）对回归模型及模型系数的显著性进行了检验,结合响应面图进一步分析了电解液对微弧氧化膜层响应值的影响,并对膜层的响应值进行了优化分析。基于实验方案中的星号臂试验点、零水平试验点,分别研究了Na2SiO3、NaOH及KF对铝合金微弧氧化过程、膜层物相组成、膜层表面和截面形貌、膜层点滴和电化学耐蚀性的影响。研究结果表明:所建立的膜厚（T）、点滴时间（D）、腐蚀电位（E）及腐蚀电流密度（J）等回归模型显著,并且模型失拟不显著;各回归模型的拟合度高、对膜层响应值的预测精度高。NaOH、Na2SiO3、KF及电解液组分间的交互作用对膜层各响应值的影响显著性表现为:Na2SiO3、Na2SiO3×KF、NaOH×KF、Na2SiO3×NaOH对膜厚的影响非常显著,KF、Na2SiO3×NaOH×KF对膜厚的影响显著;Na2SiO3、KF、Na2SiO3×KF、Na2SiO3×NaOH对点滴时间的影响非常显著;KF、Na2SiO3、NaOH×KF、Na2SiO3×NaOH×KF、Na2SiO3×KF对腐蚀电位的影响非常显著,NaOH对腐蚀电位的影响显著;NaOH、Na2SiO3、Na2SiO3×NaOH、NaOH×KF、Na2SiO3×KF对腐蚀电流密度的影响非常显著。优化结果表明,当电解液中Na2SiO3、NaOH及KF的浓度分别为14.5g/L、8.9g/L及15.0g/L时,膜厚最大为14μm;当Na2SiO3、NaOH及KF的浓度分别为12.9g/L、7.1g/L、14.7g/L时,点滴耐蚀性最长时间为56.7min;当Na2SiO3、NaOH及KF的浓度分别为5.0g/L、3.2g/L、10.5g/L时,所得最大腐蚀电位为-0.88V;当Na2SiO3、NaOH及KF的浓度分别为12.5g/L、5.0g/L及11.6g/L时,腐蚀电流密度最低为4.34×10-8A/cm2。在以NaOH-KF、Na2SiO3-KF、Na2SiO3-NaOH为体系的电解液中,分别添加Na2SiO3、NaOH及KF均有利于微弧氧化陶瓷膜层的生长,膜层的主要构成物相为γ-Al2O3。并且随着Na2SiO3浓度由7.5g/L增加到15g/L,膜层孔隙率降低,致密性提高,点滴耐蚀性略微降低,电化学耐蚀性增加;随着NaOH浓度由7.5g/L增加到15g/L,膜层的致密度降低,点滴耐蚀性和电化学耐蚀性降低;随着KF浓度由7.5g/L增加到15g/L,膜厚略微降低,膜层致密性提高,点滴耐蚀性变化不大,电化学耐蚀性提高。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 83 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94928]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 梁志龙. 基于回归正交试验研究电解液对铝合金微弧氧化膜的影响[D]. 2019. |
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