一、铝及其合金材料表面处理研究进展（论文文献综述）
陈晗[1]（2021）在《石墨烯对纯铝微弧氧化膜层结构及性能的影响》文中认为本文从微弧氧化（MAO）工艺入手,探究一种将石墨烯作为辅助相来优化陶瓷膜层的工艺方法,最终得到一种功能性更优的铝基膜层材料。本文采用两种手段来制备陶瓷层:通过直接在碱性硅酸钠电解液中添加石墨烯进行微弧氧化,探究石墨烯对纯铝MAO膜层组织结构以及耐蚀性和摩擦性能的影响;结合微弧氧化技术配合电泳沉积技术的制备工艺,使石墨烯电泳沉积掺杂进入膜层中,并探究该方法对膜层微观组织结构及其耐蚀性和摩擦性能的影响。分别从电流-时间曲线、表面和断面形貌、内表面形貌、元素组成、物相组成来分析膜层的生长过程和组织结构,在功能性方面,采用电化学方法（动电位极化曲线和电化学阻抗谱）和摩擦实验对膜层的耐蚀性和摩擦性能进行评估。以不同浓度的石墨烯作为变量,探究石墨烯的加入对膜层的生长、组织结构及性能的影响,结果表明:电解液中添加石墨烯能够有效地降低起弧电压,反应电流下降,使膜层表面微孔尺寸和微裂纹缺陷得到改善;通过物相分析能够看出,石墨烯的加入促进了阳极与电解液的反应,促进莫来石相的形核;电解液中的部分石墨烯参与到膜层生长,使得C元素含量有所提升;石墨烯的加入使得膜层的耐腐蚀性能有所提升,摩擦系数有所降低。其中当石墨烯浓度达到0.15g/L时,所制备出膜层的耐腐蚀性能达到最优,同时兼具更小的摩擦系数。微弧氧化-电泳沉积石墨烯复合膜层的制备方法,是以两次微弧氧化的中断时间和有无电泳沉积石墨烯作为多个变量,探究对膜层的生长、组织结构及功能性的影响,结果表明:在进行二次微弧氧化时,具有更稳定的反应电流;该种工艺方法使得膜层的莫来石相结晶程度更高,并促进了α-Al2O3相的形成;微弧氧化-电泳沉积石墨烯复合膜层的外层的致密性有所提高,且厚度有所增加,C元素含量略有提高;通过电化学方法可以看出,具有致密外层结构的复合膜层具有更优的耐腐蚀性能,其中试样Al8+5+2的耐蚀性最优;通过摩擦实验可以看出,该工艺方法对膜层的摩擦系数影响程度较小。
刘玮[2]（2021）在《铸铝材料无铬钝化工艺及性能研究》文中研究表明铸铝材料是一种传统的金属材料,具有密度小、比强度高等特点,随着现代工业及新型铸造技术的发展,铸造铝合金被广泛应用于汽车制造、航天器研发、机械加工等工业领域。但由于铸铝材料在工业和大气环境中耐蚀性较差,所以其防腐研究越来越受到广泛重视。本文通过在铸铝合金表面制备硅烷复合钝化膜提高金属材料的耐腐蚀性能,使用扫描电子显微镜（SEM）及能谱分析仪（EDS）、傅里叶红外光谱分析仪（FT-IR）和电化学工作站等表征方法对膜层性能及结构进行表征和测试,确定了铸铝材料钝化膜制备的最优配方、最佳工艺流程并对钝化膜的成膜机理和腐蚀行为进行研究。通过单因素实验和正交实验,探究了钝化膜最优配方及最佳工艺条件:质量比为2:1:17的KH560硅烷偶联剂（GPTMS）、无水乙醇和去离子水,3g/L的异丙醇铝,共同水解10h,使用浸渍提拉法在铸铝基体表面薄涂一层均匀液膜,置于可编程气氛保护箱式炉中,在100℃的温度条件下烘干20min。测试结果表明,式样耐蚀性得到了显着的提升,钝化膜的腐蚀电流为6.6×10-7A·cm-2,极化电阻为869.38kΩ·cm-2,制备得到了一层无色透明薄膜,膜层连续致密,均匀的覆盖在基体表面。分别使用Ce（NO3）3和La（NO3）3作为添加剂,掺杂在膜层当中以进一步提升膜层耐蚀性。通过单因素实验得到稀土盐的最佳添加量为:硝酸铈0.5g/L或硝酸镧0.3g/L。通过电化学测试结果和扫描电子显微镜图片可得:稀土盐的加入对提升膜层的耐蚀性有十分积极的作用,硝酸铈掺杂的钝化膜腐蚀电流为1.35×10-7A·cm-2,极化电阻为5712.61 kΩ·cm2;硝酸镧的掺杂的钝化膜腐蚀电流为3.16×10-7A·cm-2,极化电阻为3446.91 kΩ·cm2。阻抗比基础膜层提升了一个数量级。加入稀土盐后,膜层平整性降低。对KH560-异丙醇铝钝化膜的成膜机理以及Ce（NO3）3掺杂的钝化膜在5wt%Na Cl溶液中的腐蚀行为进行探究。KH560和异丙醇铝在水溶液中发生水解反应后,进行脱水缩合交联成网状结构并吸附于金属表面,与金属表面的羟基进行缩合,形成一层致密的有机复合膜。Ce（NO3）3掺杂的钝化膜在5wt%NaCl溶液中的腐蚀行为可以分为3个阶段:第一阶段为外层硅烷膜的破裂,腐蚀电位及膜层阻抗迅速下降;第二阶段为包覆的Ce3+的释放以及对膜层的修复,膜层开路电位和阻抗在短时间内快速升高至接近初始值,且数值在小范围内上下浮动;第三阶段为膜层结构的腐蚀破坏,当Ce3+释放完全而无法继续修复膜层后,钝化膜在长时间浸泡后逐渐失去对电解质溶液的阻碍作用。说明Ce（NO3）3的掺杂不仅可以提高膜层耐蚀性,同时还赋予了膜层在腐蚀过程中的“自修复”性能。
徐鹤文[3]（2020）在《复合工艺制备微弧氧化膜层生长行为及摩擦学性能研究》文中认为钢铁材料广泛应用于工业领域,为改善其耐磨性,可以采用微弧氧化技术在其表面制备陶瓷层。然而,钢铁较难直接进行微弧氧化,通常使其表面阀金属化后再微弧氧化。本文采用热浸镀铝（HDA）/微弧氧化（MAO）和电弧离子镀（AIP）/微弧氧化（MAO）两种复合工艺在钢铁材料表面制备陶瓷层,深入研究不同工艺参数对复合膜层生长行为及摩擦学性能的影响。采用HDA/MAO工艺,在铝酸盐电解液体系下制备氧化铝基复合膜层。复合膜层由表层的氧化层、中间的Al镀层和底层的Fe-Al扩散层构成。结果表明,当电压增加,电解质分解更多的Al2O3沉积在膜层表面,促进复合膜层的向外生长。当时间延长,膜层内氧离子含量增大,促进向内生长,而在氧化时间达到45 min时,膜层被电弧放电损坏而厚度降低。当占空比增加,复合膜层增厚,内部氧化程度增高。随着电压升高,膜层的磨损率降低;随着氧化时间延长,膜层的磨损率先降后升;随着占空比增大,膜层的磨损率持续上升。当电压500 V,时间30 min,占空比30%时,所制备复合膜层的耐磨性最好,在7 N载荷下的磨损率相比于HDA基体下降了78.7%。采用HDA/MAO工艺,在硅酸盐电解液体系下制备氧化铝基复合膜层。结果表明,占空比和频率会影响Al和Si元素在复合膜层中的分布和含量。当占空比增加,微放电的空间密度变小,膜层表面参与反应的Al元素变少,聚集的硅酸根增多,所以Al浓度降低,Si集中在膜层外部。当频率增加,脉冲能量减小,Si的离子迁移速率减慢,导致膜层表面Si含量减少。随着占空比增加,膜层的磨损率先降后升;随着频率增加,膜层的磨损率也是先降后升。当占空比40%和频率1000 Hz时,所制备复合膜层的耐磨性最好。采用AIP/MAO工艺在铝酸盐电解液体系下制备氧化钛基复合膜层。低电压下膜层的主要物相是Ti O2相,高电压下则是Al2Ti O5相。原因是当电压增加,较多的Al2O3沉积在表面,与Ti O2反应形成Al2Ti O5。随着复合膜层的生长,膜层出现裂纹,局部导电率增大,Fe基体被强电流带来的高温熔化后喷射到膜层表面,遇冷凝固成球体。
张阳[4]（2020）在《微弧氧化及后处理对镁锂合金耐蚀性的影响》文中进行了进一步梳理LA103Z镁锂合金属于高锂合金,因为锂含量较高,有密度小的优势;镁的活泼性本身高,由于锂的加入使材料组织不均匀,因此耐蚀性更差。本文采用不同的微弧氧化工艺对LA103Z镁锂合金进行微弧氧化膜层制备,探究初期微弧氧化过程以及电压、频率和时间对MAO（微弧氧化“Micro Arc Oxidation”的简称）膜层生长特性的影响,分别对微弧氧化后的膜层进行Mg-Al LDH与Mg-Al-Co LDH的制备进行后续封孔,分析MAO/LDH复合膜层的形貌、成分以及绝缘性,并对复合膜层的耐蚀性进行极化曲线测试与交流阻抗测试,探究时间与温度对复合膜层耐蚀性的影响。通过对LA103Z镁锂合金10 s-90 s的微弧氧化,表明微弧氧化过程刚开始为阳极氧化,随着时间的延长,逐渐转化为有弧光产生的微弧氧化,通过对LA103Z镁锂合金进行不同电压、频率以及时间的微弧氧化,结果表明,类似于大部分镁合金,电压与时间有助于膜层的增厚,膜层最大的最大厚度可达到26 μm,对比电压,频率对MAO膜层的生长影响不明显。为了进一步提高合金的耐蚀性,对微弧氧化后的样品进行LDH封孔处理,结果表明,单一组分电解液中所得微弧氧化膜层微孔较大,在制备Mg-Al LDH后,不能清晰的观察到MAO/LDH复合膜层的截面,仅能观察到少许通孔被填充的现象,经过电化学工作站的测试,相比于基体与微弧氧化后的合金,耐蚀性均有所提高,复合膜层的阻抗值最大为7000 ohm·cm2,远大于基体的70 ohm·cm2和微弧氧化后的1000 ohm·cm2。为了提高LDH的封孔效果,能清晰地观察到复合膜层的截面形貌,对复杂成分电解液中所得微弧氧化样品进行Mg-Al LDH的制备,结果表明,小孔径的微弧氧化膜层有利于LDH的生长,经过电化学测试,具有复合膜层的样品的耐蚀性进一步提高,Mg-Al LDH复合膜层的阻抗值最大为65000 ohm·cm2,大于大孔径条件下得到的复合膜层。为了探究其他封孔工艺的封孔效果,对复杂电解液微弧氧化后的样品进行Mg-Al-Co LDH的制备,结果表明,复合膜层的成膜良好,成分分析说明均有LDH的生成,绝缘性与耐腐蚀性均表明在同样的温度与时间范围内,Mg-Al-Co LDH的封孔效果比Mg-Al LDH的封孔效果相对较差,经过电化学工作站的测试,可得Mg-Al-Co LDH复合膜层的阻抗值最大为35000 ohm·cm2,耐蚀性比Mg-Al LDH的复合膜层的耐蚀性差,但还是远远优于基体与微弧氧化后的膜层。
关林林[5]（2020）在《6061铝合金表面微纳结构的仿生构建及性能研究》文中研究指明铝合金材料具有密度小、可焊接、易成型加工及机械强度较高等一系列优点,广泛应用于航空航天、机械制造、生物工程、现代医学、军事、能源环境以及日常生活等领域。近年来,仿生功能材料的发展为改善金属表面性能提供了一个新的途径。本文选取6061铝合金作为研究对象,结合现有仿生模型,采用电化学技术进行了仿生结构的构建,研究了凸包状非光滑表面的降摩减阻性能,在此基础上研究了铝合金表面疏水结构的润湿性能,得出以下结论:（1）采用阳极氧化-电沉积的试验方法,对6061铝合金进行阳极氧化,在氧化膜上进行Ni-P镀层的电化学沉积,构造了凸包状的非光滑表面。对基体前处理方式、氧化铝纳米管孔径、电沉积电流密度、电镀液温度、电沉积时间等影响镀层表面形貌的试验参数进行了调控。结果表明:前处理方式对表面形貌有决定性影响,经二次浸锌处理后所得镀层呈光滑表面,而阳极氧化处理后所得镀层呈凸包状的非光滑表面,阳极氧化铝纳米管孔径和电沉积电流密度是主要影响因素,而电镀液温度和电沉积时间是次要影响因素。（2）综合运用显微硬度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、摩擦测试仪和电化学工作站等多种测试仪器,测试了镀层的表面形貌、组织结构和表面性能。结果表明:镀层表面呈现出均匀分布的半球形凸包状形貌,镀层的显微硬度为612HV,相对于铝合金基体提升了6倍以上,相对于普通的光滑表面,凸包状非光滑表面的平均摩擦系数降低40%以上,磨损体积降低了大约52%,相比于二次浸锌电沉积的镀层,阳极氧化电沉积形成了氧化膜-镀层双重防护,腐蚀速率降低了76%,阳极氧化膜的多孔结构对表面镀层起到了“钉扎”作用,凸包状非光滑表面的镀层结合力明显优于二次浸锌电沉积的光滑表面镀层。（3）采用阳极氧化在铝合金表面形成多孔结构的纳米管,在氧化膜上进行电化学沉积Ni层,构建疏水性表面,对其表面润湿性和耐腐蚀性能进行了测试。结果表明:镍在氧化铝表面呈花瓣状斑点分布的纳米结构,表面的接触角最大可达148°,相对于自然生成的氧化膜表面,疏水性提高23%,腐蚀速率降低了2倍以上。在凸包状非光滑表面上短时间沉积Ni层以构建微纳结构,结果表明:镍在非光滑表面上呈纳米针状分布,经低能物质修饰后达到了超疏水效果,表面接触角大于150°,滚动角测试小于10°,具有超疏水结构的表面与无纳米结构的凸包非光滑表面相比腐蚀速率下降了68%。
吴蒙[6]（2020）在《铝合金表面铬酸转化膜的制备及其耐蚀性研究》文中研究表明随着铝合金产品使用范围的扩大和服役环境的恶化,对铝合金性能提出了更高要求。通常铝合金的失效均发生在零件表面,因此对铝合金零件进行表面处理是改善铝合金性能的有效途径。在不同表面改性技术中,由于铬离子化学转化膜具有优异的耐蚀性而受到研究者们的普遍关注。目前,多数铬离子化学转化膜的耐蚀性按GB/T 6461-2002评级,其评级均在8级以下,在对耐蚀性要求较高的使用环境中,仍不能满足要求。因此,进一步提高铬离子化学转化膜的耐蚀性成为迫在眉睫的任务。本论文采用工艺优化的化学浸渍方法,在铝合金表面制备了六价和三价铬化学转化膜。通过扫描电子显微镜、能谱仪、俄歇电子能谱仪等表征手段研究了转化膜的表面形貌、化学组成和膜层厚度,分析了化学转化处理液成分和膜层厚度对成膜质量的影响,按照GJB150.11-1986标准对转化膜进行了盐雾试验和耐蚀性评价,获得了能制备耐蚀性良好的六价及三价铬化学转化处理液配方。铬离子化学转化膜耐蚀性能得到提升的原因主要体现在两个方面:一是获得了更均匀致密的化学转化膜,阻碍了腐蚀介质与基材接触,降低腐蚀速率;二是提高了表面膜层的粘附性,使表面膜层不易从基材脱落。结果表明,所制备的化学转化膜均匀致密,微观裂纹少。均匀性、耐蚀性和与基材具有较好附着力的六价铬化学转化膜厚度约为480-540 nm。化学转化膜的耐蚀性按GB/T 6461-2002进行评级,均在8级以上,三价铬化学转化处理液所制备的化学转化膜耐蚀性可达到9级。
田娜娜[7]（2020）在《强流脉冲电子束辐照球磨制备Al-Pb及Al-Zr涂层的微观结构与性能》文中研究表明本文采用强流脉冲电子束（HCPEB）辐照工艺分别对球磨预置Pb涂层和Zr涂层的纯铝材料进行了表面辐照处理,其中Pb/Al体系的球磨预置涂层时间分别为1 h、2 h、3 h,辐照次数为10次、20次和30次,Zr/Al体系的球磨预置涂层时间为1 h,辐照次数为10次、20次、30次和40次。通过采用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、场发射扫面电镜（SEM）、3D激光共聚焦（3D LSM）等对HCPEB改性处理前后样品表层微观结构进行表征,同时采用显微硬度计对纯铝和球磨预置涂层原始样以及不同HCPEB辐照次数处理后样品的表面显微硬度进行测试,并采用摩擦磨损试验机对Pb/Al体系样品表面的耐磨损性能进行详细分析,最后联合表面形貌表征的结果对合金层的性能变化机制进行了进一步的研究。此外,还利用电化学工作站对辐照前后Zr/Al体系样品的耐腐蚀性进行测试和分析,并深入总结合金层的腐蚀机理。对于Al-Pb体系,表面粗糙度和表面SEM分析结果表明,HCPEB辐照球磨不同时间（1 h、2 h、3 h）的样品表面形成了典型的熔坑形貌,并随着辐照次数的增加,熔坑尺寸减小甚至消失,Pb元素的分布趋于均匀化、合理化,具体表现为合金层中的富铅颗粒的逐步细化,此外材料的表面粗糙度都存在不同程度的下降。增加球磨预置涂层时间会影响Pb合金化后合金的表面质量,随着球磨时间增加,电子束辐照后合金层的表面状态会逐步下降,结合截面形貌及其能谱分析得出球磨预置1 h+电子束辐照30次后合金层的厚度约为12μm,其表面及截面状态最佳,合金层与基体形成了良好的冶金结合。TEM及电子衍射结果表明30次辐照合金化后获得了纳米级富Pb颗粒和Al晶粒,且Pb颗粒均匀弥散分布于Al基体中。此外,电子束辐照还诱发了极高密度的位错、位错胞等结构缺陷,这些缺陷为Pb原子提供了更多的吸附中心和扩散通道。显微硬度表明,辐照后Al-Pb体系表面硬度得到提高,其强化机制主要有位错强化、细晶强化等。摩擦磨损试验结果表明,利用HCPEB对Al表面合金化Pb后,与球磨原样以及纯铝相比,辐照样品的摩擦系数及磨损率都有了显着的降低,这主要是由于辐照处理样品表层形成了纳米晶结构,可以有效提高样品表面的机械性能,同时弥散分布的富铅纳米颗粒可作为润滑相强化涂层,在摩擦磨损过程中起到减磨作用;加之样品表面硬度的提高减弱了磨球对涂层材料的犁削作用,从而促进了合金化样品的耐磨损性能的提高。对于Al-Zr体系,X射线衍射分析结果表明,电子束辐照后球磨预置的Zr层与Al基体发生了反应,生成了Ll2结构的Al3Zr。进一步的微观分析表明,经HCPEB辐照后合金层表面形成了熔坑,并且随着辐照次数增加而逐渐消失,但40次辐照后,熔坑数量又急剧增加,这与能量输入过高后,材料的表面质量恶化有关。此外,随着辐照次数的增加,Zr元素的分布趋于弥散、均匀化,辐照30次后Zr元素的分布最为均匀。截面SEM表面,辐照30次后,形成了约为13μm的合金化层。TEM及电子衍射结果进一步证实了弥散分布的Ll2金属间化合物Al3Zr的存在,且Al3Zr与晶粒的尺寸随辐照次数的增加逐渐降低,这对提高材料表面强度和耐蚀性能有很大的促进作用。显微硬度表明,辐照后Al-Zr体系材料表面硬度得到提高,其强化机制主要有固溶强化、位错强化、细晶强化以及第二相弥散强化等。电化学腐蚀试验表明,纯铝的耐腐蚀性能可以在适当合金化Zr后得到改善,且电子束辐照30次的电化学性能最佳,这可能与Al3Zr这种金属间化合物在腐蚀过程中能发生再钝化或自愈合有关,可以形成稳定的钝化膜。
伍宇昊[8]（2020）在《瓷质氧化预处理对弱酸铝合金微弧氧化的影响研究》文中研究指明铝合金的微弧氧化工艺生成的陶瓷膜具有良好的硬度和厚度,同时具有耐摩擦耐腐蚀,耐热冲击等优点。传统工艺条件下,微弧氧化都是以碱性电解液作为介质进行反应,而弱酸性电解液中的微弧氧化的研究很少,考虑到比起碱性介质,弱酸性介质可以将污染大幅降低,因此研究弱酸性介质中的微弧氧化对于微弧氧化的工业生产有着重要的意义,但是由于弱酸性介质对于氧化膜的弱腐蚀性,在微弧氧化反应中期,金属基体表面生成的氧化膜阻断了电解液与基体接触,从而使得反应停止,因此弱酸性介质中生成的微弧氧化膜的厚度和硬度都较差。为了克服这个缺点,考虑使用微弧氧化前的预处理手段提升弱酸性介质中制得的微弧氧化膜的厚度和硬度。众所周知,铝合金氧化膜的硬度与氧化膜孔隙率以及相组成有关,因此考虑通过孔隙率低,电解液同样安全无污染的瓷质氧化工艺作为微弧氧化之前的预处理手段,一方面利用好瓷质氧化的低孔隙率,另一方面在微弧氧化过程中通过弧光放电带来的瞬时高温使的瓷质氧化膜成分中的无定型Al2O3转变成热稳定态的α-Al2O3,从而微弧氧化膜的硬度。本文采用以瓷质氧化作为预处理的方式,通过使用实验室自主研制的微弧氧化设备制得了改良后的微弧氧化膜。通过使用SEM、XRD,维氏硬度计,电化学实验等手段对比了瓷质氧化预处理对于弱酸性介质中的微弧氧化膜的性能的影响,研究了弱酸性介质中微弧氧化膜在瓷质氧化预处理膜的基础上的生长机理。并且通过调整电解液的浓度,对比了不同电解液浓度条件下,瓷质氧化预处理膜对微弧氧化膜性能的影响。研究结果表明,瓷质氧化预处理后,在微弧氧化过程中,电击穿现象发生在预制膜中较为薄弱的区域形成放电通道,弱酸性电解液通过放电通道与铝合金基体接触,在通道内弧光放电产生的高温高压的作用下,电解液与铝合金基体反应生成微弧氧化膜,同时瓷质氧化预制膜在高温高压的作用下熔融、结晶并转化成微弧氧化膜,增加了微弧氧化膜的厚度,并且这个过程中,瓷质氧化膜中的无定型Al2O3在高温的作用下转化成热稳定的α-Al2O3,使得微弧氧化膜的硬度显着提升。由于瓷质氧化预处理后的微弧氧化膜中α-Al2O3含量的上升,预处理后的微弧氧化膜的耐腐蚀性对比没有预处理的微弧氧化膜有明显提升,但是由于预处理后的微弧氧化膜中残留有瓷质氧化膜颗粒,膜层整体的粗糙度比没有预处理的微弧氧化膜也有提升。通过调整电解液浓度后对比不同电解液浓度条件下的电压时间曲线,得知预制膜的损耗和微弧氧化膜的生成同时进行,在低电解液浓度的条件下,微弧氧化膜的生成速率大于预制膜的消耗速率,电压表现为稳定上升。随着电解液浓度的提升,柠檬酸根浓度上升,由于柠檬酸根对金属铝离子有螯合作用,减少了Al2O3的生成,从而降低了微弧氧化膜的生成速率,这使得在部分区间内,电压出现起伏。而当柠檬酸钠浓度从40g/L上升到60g/L时,预处理后的微弧氧化膜的厚度硬度和粗糙度变化不大。
周秉涛[9]（2020）在《稀土元素改性ZnAl-LDHs薄膜的制备及其耐腐蚀性能的研究》文中研究指明铝合金具有密度小、较高的强度、优良的加工成形及耐腐蚀性能,是工业领域使用最多的有色金属之一。随着我国进入21世纪以来对海洋资源的重视和开发,铝合金材料也越来越多的应用于海洋领域。但是,铝合金在含有氯离子的环境中容易受到侵蚀从而失去对合金的保护能力,而影响工件寿命和性能,这严重影响了铝合金在海洋领域的服役寿命。目前铬酸盐钝化膜因为具有耐腐蚀性能高、成本低等优点,常用作钝化膜被大量的应用于铝合金腐蚀防护。但是,Cr（Ⅵ）及其衍生物对人体具有高毒性和致癌性,且废液的处理难度大,因此需要寻找新的表面处理技术取代铬酸盐钝化膜来提高铝合金的耐腐蚀性能。最近十几年,层状双金属氢氧化物（Layer double hydroxides,LDHs）因为其具有良好的耐腐蚀性能和环境友好的特点,被尝试用于铝合金的腐蚀防护。为了进一步提高铝合金表面ZnAl-LDH的腐蚀防护性能,本课题在6061铝合金表面分别利用原位生长法、电沉积法和共沉积法制备了稀土（La和Ce）掺杂改性的 ZnAl-LDHs 薄膜;利用 XRD、XPS、SEM、EDS、EQCM和电化学工作站等技术探索了稀土元素对ZnAl-LDHs薄膜的生长行为和腐蚀行为的影响以及铝合金的表面状态对ZnAl-LDHs薄膜原位生长及耐腐蚀性的影响,并对其影响机理进行了讨论。结论如下:（1）在原位生长法制备ZnAl-LDHs时,添加La可促进LDHs的结晶形核率,并抑制其生长速率,从而细化LDHs纳米片,使Cl-更难以通过LDHs层接近铝合金基体;同时在腐蚀过程中La3+会在腐蚀开裂处形成自修复的La（OH）3膜提供二次保护。（2）电沉积制备ZnAl-LDHs时,稀土元素Ce提高了 LDHs的生长速率。Ce的存在会加强阴极极化,促进电沉积过程中的氧化还原反应使得LDHs薄膜厚度增加。（3）共沉积法制备ZnAl-LDHs时,稀土元素La同样可促进LDHs的结晶形核率,并抑制其生长速率,从而细化LDHs纳米片使得ZnLaAl-LDHs纳米片在溶胶凝胶中分布更加均匀、密度更高,更多的Cl-在通过溶胶薄膜过程中被LDHs所捕获。但是过量的La元素会过分抑制LDHs纳米片的生长,使得LDHs含量降低。（4）铝合金经过水热处理之后,表面形成的Al（OH）3、AlO（OH）可作为LDHs形成过程的前驱体,其能提高LDHs的结晶形核率从而达到细化LDHs纳米片的效果。
张馨竹[10]（2020）在《船用金属表面水滴结冰特性实验研究》文中研究表明近年来,由于北极航道对全球航运业具有显着的商业价值,世界各国对北极航道的关注日益加强。我国主要通过利用北极航道中的东北航道,使从沿海诸港起到欧洲各港口的航程大大缩短。这不仅可以降低航行成本,也可以节约能源,更加环保,并且还可以避开海盗高发区,保证航行的安全。但是由于北极圈以内的气象特点,对船舶的结构、材料以及稳定性的要求相对较高,结冰会导致船舶航行不稳定,严重情况下还会损坏船体结构,使得船舶无法正常工作,引发海上事故。因此,对于船舶各部位防结冰、易除冰性能的研究至关重要。本文通过实验的方法,研究船舶常用金属黄铜、6061铝合金和纳米处理结构中常用的具有多孔结构的铝基板（AAO模板）材料表面的疏水性能,探究不同条件下不同金属表面水滴的结冰特性。具体工作如下:首先,对黄铜和6061铝合金的疏水性能进行探究。通过对不同温度下两种材料的表面接触角进行实验测量,发现其表面疏水性均随温度的降低而减弱。通过测量被氧化程度不同时两种材料的表面接触角,可知其表面疏水性均随被氧化程度的增加而增大。其次,重点对水滴结冰的特性及影响因素进行分析。通过观测水滴在黄铜和6061铝合金表面的相变过程,发现水滴的相变过程是从水滴与金属表面接触的界面开始,然后逐渐上移,当此界面移动到水滴顶部时,由于水滴边界比其内部先结冰,水滴会发生变形,在顶端形成凸起结构。并对不同温度下水滴在两种材料表面的相变时间进行测量,实验结果表明,去离子水和海水在金属表面的相变时间均随温度的降低而减小,且海水在金属表面的相变时间比去离子水短。在此基础上,实验研究了金属表面倾斜程度对表面水滴相变时间的影响。实验表明,去离子水和海水在两种金属表面的相变时间均随其倾斜程度的增加而增大,其中,去离子水和海水在黄铜表面的相变时间更易受表面倾斜程度的影响。并且,海水本身对相变时间的影响大于金属表面倾斜程度对相变时间的影响程度。所以,对船舶结冰进行研究时,应着重考虑海水对结冰情况的影响。最后,实验测量了 AAO模板材料表面的疏水性能,并与6061铝合金进行对比分析发现表面粗糙因子的增大对金属表面的疏水性/亲水性有一定的放大作用。并且通过将水滴在AAO模板材料表面的相变时间与6061铝合金进行对比,得出同温度下去离子水在AAO模板材料表面的相变时间更短,结冰速率更快,防覆冰的能力较弱。所以,通过表面处理进行船舶材料防覆冰的方法需重点关注表面的粗糙结构。
二、铝及其合金材料表面处理研究进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铝及其合金材料表面处理研究进展（论文提纲范文）
（1）石墨烯对纯铝微弧氧化膜层结构及性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 铝及其合金的表面处理技术 |
| 1.2.1 电镀 |
| 1.2.2 化学镀 |
| 1.2.3 表面喷涂 |
| 1.2.4 阳极氧化 |
| 1.3 微弧氧化技术及研究现状 |
| 1.3.1 微弧氧化技术介绍 |
| 1.3.2 国内外研究现状 |
| 1.4 微弧氧化影响因素 |
| 1.4.1 电参数对微弧氧化的影响 |
| 1.4.2 电解液对微弧氧化的影响 |
| 1.4.3 基体对微弧氧化的影响 |
| 1.4.4 处理工艺对微弧氧化的影响 |
| 1.5 微弧氧化工艺机制 |
| 1.5.1 微弧氧化膜层的生长过程 |
| 1.5.2 微弧氧化膜层的放电类型 |
| 1.5.3 微弧氧化膜层的生长机理 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验准备及研究方法 |
| 2.1 前期准备 |
| 2.1.1 基体 |
| 2.1.2 石墨烯 |
| 2.1.3 预处理及电解液配制 |
| 2.2 实验设备及制备工艺 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2 实验过程 |
| 2.2.3 电化学法剥离膜层 |
| 2.3 结构表征及性能分析方法及设备 |
| 2.3.1 电流-时间曲线的采集 |
| 2.3.2 微观组织结构分析 |
| 2.3.3 物相分析 |
| 2.3.4 电化学分析 |
| 2.3.5 摩擦性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 石墨烯对微弧氧化膜层结构及性能的影响 |
| 3.1 电流-时间曲线分析 |
| 3.2 膜层表面微观形貌及元素分析 |
| 3.2.1 表面形貌分析 |
| 3.2.2 表面元素含量分析 |
| 3.3 膜层断面形貌及元素分析 |
| 3.3.1 断面形貌分析 |
| 3.3.2 断面元素含量分析 |
| 3.4 膜层内表面形貌分析 |
| 3.5 膜层物相分析 |
| 3.6 膜层耐蚀性分析 |
| 3.6.1 动电位极化曲线 |
| 3.6.2 电化学阻抗谱 |
| 3.7 膜层摩擦性能分析 |
| 3.8 石墨烯对MAO膜层生长过程的影响机制 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 微弧氧化-电泳沉积石墨烯复合膜层的制备及其性能研究 |
| 4.1 实验过程 |
| 4.1.1 电解液参数 |
| 4.1.2 电泳沉积工艺的参数 |
| 4.1.3 实验过程 |
| 4.2 电流-时间曲线分析 |
| 4.3 复合膜层表面微观形貌及元素分析 |
| 4.3.1 表面形貌分析 |
| 4.3.2 表面元素含量分析 |
| 4.4 复合膜层断面形貌及元素分析 |
| 4.4.1 断面形貌分析 |
| 4.4.2 断面元素含量分析 |
| 4.5 复合膜层内表面形貌分析 |
| 4.6 复合膜层物相分析 |
| 4.7 复合膜层耐蚀性分析 |
| 4.7.1 动电位极化曲线 |
| 4.7.2 电化学阻抗谱 |
| 4.8 复合膜层摩擦性能分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）铸铝材料无铬钝化工艺及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 铝及其合金的性质 |
| 1.2 铝合金腐蚀特性 |
| 1.2.1 点蚀 |
| 1.2.2 晶间腐蚀 |
| 1.2.3 应力腐蚀 |
| 1.2.4 剥离腐蚀 |
| 1.2.5 微电偶腐蚀 |
| 1.3 铝及铸造铝合金的铬酸盐钝化 |
| 1.3.1 六价铬钝化 |
| 1.3.2 三价铬钝化 |
| 1.3.3 铬酸盐钝化存在的问题 |
| 1.4 铝及铸造铝合金的无铬钝化 |
| 1.4.1 钼、钨酸盐钝化 |
| 1.4.2 硅酸盐钝化 |
| 1.4.3 钛、锆酸盐钝化 |
| 1.4.4 稀土金属盐钝化 |
| 1.4.5 有机类无铬钝化 |
| 1.4.6 其他钝化 |
| 1.5 本课题研究的目的及意义 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器及药品 |
| 2.3 工艺流程 |
| 2.3.1 打磨 |
| 2.3.2 碱性除油 |
| 2.3.3 酸洗 |
| 2.3.4 钝化膜溶液的制备 |
| 2.3.5 钝化膜的制备 |
| 2.4 性能测试 |
| 2.4.1 硫酸铜点滴试验 |
| 2.4.2 中性盐雾试验 |
| 2.4.3 电化学测试 |
| 2.4.4 微观形貌及膜层元素组成分析 |
| 2.4.5 光谱分析 |
| 第3章 硅烷-异丙醇铝复合膜的制备及工艺研究 |
| 3.1 配方研究及用量确定 |
| 3.1.1 异丙醇铝添加量对钝化膜耐蚀性的影响 |
| 3.1.2 溶液结构分析 |
| 3.2 制备工艺研究及优化 |
| 3.2.1 溶液水解时间对钝化膜耐蚀性的影响 |
| 3.2.2 烘干温度对钝化膜耐蚀性的影响 |
| 3.2.3 烘干时间对钝化膜耐蚀性的影响 |
| 3.3 正交实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 稀土-硅烷-异丙醇铝复合膜层的制备 |
| 4.1 Ce(NO_3)_3作为添加剂对钝化膜耐蚀性的影响 |
| 4.1.1 Ce(NO_3)_3掺杂复合膜层表面微观形貌 |
| 4.1.2 溶液及复合膜层的结构分析 |
| 4.1.3 电化学分析 |
| 4.2 La(NO_3)_3作为添加剂对钝化膜耐蚀性的影响 |
| 4.2.1 La(NO_3)_3掺杂复合膜层表面微观形貌 |
| 4.2.2 电化学分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 成膜机理和腐蚀行为研究 |
| 5.1 成膜机理研究 |
| 5.2 Ce(NO_3)_3掺杂复合钝化膜的腐蚀行为研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）复合工艺制备微弧氧化膜层生长行为及摩擦学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 微弧氧化技术简介 |
| 1.2.1 微弧氧化技术的基本原理 |
| 1.2.2 微弧氧化技术及膜层特点 |
| 1.2.3 微弧氧化膜层的影响因素 |
| 1.2.4 微弧氧化研究现状及应用 |
| 1.3 钢铁材料微弧氧化研究现状 |
| 1.3.1 钢铁材料直接微弧氧化 |
| 1.3.2 钢铁材料复合工艺微弧氧化 |
| 1.4 热浸镀铝/微弧氧化与离子镀钛/微弧氧化复合工艺研究 |
| 1.4.1 热浸镀铝/微弧氧化制备氧化铝基陶瓷膜层 |
| 1.4.2 离子镀钛/微弧氧化制备氧化钛基陶瓷膜层 |
| 1.5 本课题的研究目的及主要研究内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验内容与测试方法 |
| 2.1 实验材料及试剂 |
| 2.1.1 热浸镀铝板 |
| 2.1.2 316L不锈钢 |
| 2.1.3 微弧氧化试剂 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 微弧氧化设备 |
| 2.2.2 电弧离子镀设备 |
| 2.3 膜层结构表征与摩擦学性能测试 |
| 2.3.1 膜层微观结构表征及厚度分析 |
| 2.3.2 膜层物相组成分析 |
| 2.3.3 膜层表面粗糙度测量 |
| 2.3.4 膜层摩擦学性能测试 |
| 第3章 铝酸盐电解液体系下HDA/MAO复合膜层生长行为及摩擦学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铝酸盐电解液体系下HDA/MAO复合膜层的制备 |
| 3.3 SA1C热浸镀铝微观结构 |
| 3.3.1 SA1C热浸镀铝的Al层 |
| 3.3.2 SA1C热浸镀铝的Fe-Al扩散层 |
| 3.4 电压对HDA/MAO复合膜层生长行为的影响 |
| 3.4.1 电压对HDA/MAO复合膜层微观形貌的影响 |
| 3.4.2 电压对HDA/MAO复合膜层相组成的影响 |
| 3.4.3 不同电压下复合膜层的厚度分析 |
| 3.5 氧化时间对HDA/MAO复合膜层生长行为的影响 |
| 3.5.1 氧化时间对HDA/MAO复合膜层微观形貌的影响 |
| 3.5.2 氧化时间对HDA/MAO复合膜层相组成的影响 |
| 3.5.3 不同氧化时间下复合膜层的厚度分析 |
| 3.6 脉冲占空比对HDA/MAO复合膜层生长行为的影响 |
| 3.6.1 脉冲占空比对HDA/MAO复合膜层微观形貌的影响 |
| 3.6.2 脉冲占空比对HDA/MAO复合膜层相组成的影响 |
| 3.6.3 不同脉冲占空比下复合膜层的厚度分析 |
| 3.7 铝酸盐电解液体系制备HDA/MAO复合膜层摩擦学行为评价 |
| 3.7.1 HDA膜层的摩擦学性能分析 |
| 3.7.2 不同电压制备HDA/MAO复合膜层的摩擦学性能分析 |
| 3.7.3 不同氧化时间制备HDA/MAO复合膜层的摩擦学性能分析 |
| 3.7.4 不同脉冲占空比制备HDA/MAO复合膜层的摩擦学性能分析 |
| 3.7.5 铝酸盐电解液体系制备复合膜层摩擦学性能的工艺优化 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 硅酸盐电解液体系下HDA/MAO复合膜层生长行为及摩擦学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 硅酸盐电解液体系下HDA/MAO复合膜层的制备 |
| 4.3 脉冲占空比对HDA/MAO复合膜层生长行为的影响 |
| 4.3.1 脉冲占空比对HDA/MAO复合膜层微观形貌的影响 |
| 4.3.2 脉冲占空比对复合膜层中Al和Si含量及分布的影响 |
| 4.3.3 不同脉冲占空比制备复合膜层的厚度分析 |
| 4.4 脉冲频率对HDA/MAO复合膜层生长行为的影响 |
| 4.4.1 脉冲频率对HDA/MAO复合膜层微观形貌的影响 |
| 4.4.2 脉冲频率对复合膜层中Si含量的影响 |
| 4.4.3 不同脉冲频率制备复合膜层的厚度分析 |
| 4.5 硅酸盐电解液体系制备HDA/MAO复合膜层摩擦学行为评价 |
| 4.5.1 不同脉冲占空比制备HDA/MAO复合膜层的摩擦学性能分析 |
| 4.5.2 不同脉冲频率制备HDA/MAO复合膜层的摩擦学性能分析 |
| 4.5.3 硅酸盐电解液体系制备复合膜层摩擦学性能的工艺优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 AIP/MAO复合膜层的生长行为及摩擦学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 AIP/MAO复合膜层的微观形貌及生长行为 |
| 5.2.1 AIP/MAO复合膜层的制备与表征 |
| 5.2.2 微弧氧化时间对AIP/MAO复合膜层微观形貌的影响 |
| 5.2.3 脉冲电压对AIP/MAO复合膜层微观形貌的影响 |
| 5.2.4 AIP/MAO复合膜层的相组成分析 |
| 5.2.5 AIP/MAO复合膜层生长行为示意图 |
| 5.3 AIP/MAO复合膜层的摩擦学性能 |
| 5.3.1 不同电压制备AIP/MAO复合膜层的摩擦系数 |
| 5.3.2 不同电压制备AIP/MAO复合膜层的磨损率 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（4）微弧氧化及后处理对镁锂合金耐蚀性的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 镁锂合金及其腐蚀与防护 |
| 1.1.1 镁锂合金的结构与性能特点 |
| 1.1.2 镁锂合金的腐蚀形式 |
| 1.1.3 镁锂合金的防腐技术 |
| 1.2 镁锂合金微弧氧化研究现状 |
| 1.2.1 镁锂合金微弧氧化原理及技术特点 |
| 1.2.2 镁锂合金微弧氧化陶瓷层的成分、结构与性能特点 |
| 1.2.3 镁合金微弧氧化陶瓷层的后处理 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.4 本课题的研究内容 |
| 1.5 研究方法与技术路线 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 试验材料及实验设备 |
| 2.1.1 试验原材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 实验所用的主要试剂 |
| 2.3 微弧氧化膜层的制备 |
| 2.3.1 微弧氧化的前处理 |
| 2.3.2 微弧氧化电解液的配方 |
| 2.4 LDH 的制备 |
| 2.4.1 LDH的溶液配制及制备 |
| 2.4.2 MAO/LDH的制备 |
| 2.5 MAO涂层及MAO/LDH涂层组织结构分析方法 |
| 3 MAO陶瓷层的制备及性能表征 |
| 3.1 MAO初期的生长过程 |
| 3.1.1 10s-90s的表面形貌 |
| 3.1.2 10s-90s的膜层生长特性 |
| 3.2 单一成分电解液的MAO |
| 3.2.1 不同频率-表面形貌 |
| 3.2.2 不同频率-截面形貌 |
| 3.2.3 不同频率下膜层的生长特性 |
| 3.2.4 不同电压-表面形貌 |
| 3.2.5 不同电压-截面形貌 |
| 3.2.6 不同电压下膜层的生长特性 |
| 3.3 复杂成分电解液的MAO |
| 3.3.1 不同时间-表面形貌 |
| 3.3.2 截面形貌 |
| 3.3.3 生长特性 |
| 3.4 微弧氧化膜层的组织结构表征 |
| 3.5 微弧氧化膜层的电化学表征 |
| 3.6 微弧氧化的成膜机理 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 MAO(单一溶液)-Mg-Al LDH 的制备及表征 |
| 4.1 不同温度条件制备的Mg-Al LDH |
| 4.1.1 表面形貌 |
| 4.1.2 截面形貌 |
| 4.1.3 绝缘性的表征 |
| 4.1.4 物相成分表征 |
| 4.1.5 电化学表征 |
| 4.2 不同时间条件制备的Mg-Al LDH |
| 4.2.1 表面形貌 |
| 4.2.2 截面形貌 |
| 4.2.3 绝缘性的表征 |
| 4.2.4 物相成分表征 |
| 4.2.5 电化学表征 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 MAO(复杂溶液)-Mg-Al LDH的制备及表征 |
| 5.1 Mg-Al LDH的制备 |
| 5.2 不同温度条件制备的Mg-Al LDH |
| 5.2.1 表面形貌 |
| 5.2.2 截面形貌 |
| 5.2.3 绝缘性的表征 |
| 5.2.4 物相成分表征 |
| 5.2.5 极化曲线 |
| 5.2.6 交流阻抗 |
| 5.3 不同时间条件制备的Mg-Al LDH复合膜层 |
| 5.3.1 表面形貌 |
| 5.3.2 截面形貌 |
| 5.3.3 绝缘性的表征 |
| 5.3.4 物相成分表征 |
| 5.3.5 极化曲线 |
| 5.3.6 交流阻抗 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 MAO(复杂溶液)-Mg-Al-Co LDH的制备及表征 |
| 6.1 Mg-Al-Co LDH的制备 |
| 6.2 不同温度条件制备的Mg-Al-Co LDH |
| 6.2.1 表面形貌 |
| 6.2.2 截面形貌 |
| 6.2.3 绝缘性的表征 |
| 6.2.4 物相成分表征 |
| 6.2.5 极化曲线 |
| 6.2.6 交流阻抗 |
| 6.3 不同时间条件制备的Mg-Al-Co LDH |
| 6.3.1 表面形貌 |
| 6.3.2 截面形貌 |
| 6.3.3 绝缘性的表征 |
| 6.3.4 物相成分表征 |
| 6.3.5 极化曲线 |
| 6.3.6 交流阻抗 |
| 6.4 MAO/LDH的成膜机理 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）6061铝合金表面微纳结构的仿生构建及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 铝合金表面处理技术 |
| 1.2.1 化学转化膜 |
| 1.2.2 电镀化学镀 |
| 1.2.3 其他技术 |
| 1.3 仿生非光滑表面 |
| 1.3.1 仿生非光滑表面概述 |
| 1.3.2 非光滑表面减阻技术 |
| 1.3.3 非光滑表面制备方法 |
| 1.4 电沉积技术 |
| 1.4.1 电沉积原理 |
| 1.4.2 电镀工艺要素 |
| 1.5 本文研究内容及意义 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究意义 |
| 第2章 试验方法 |
| 2.1 试验材料及仪器设备 |
| 2.1.1 试验用材料 |
| 2.1.2 试验仪器及设备 |
| 2.2 试验工艺 |
| 2.2.1 试验装置 |
| 2.2.2 试验工艺流程及参数 |
| 2.3 涂层的结构与性能表征 |
| 2.3.1 宏观组织特征测试 |
| 2.3.2 显微硬度 |
| 2.3.3 镀层组织物相测试 |
| 2.3.4 微观组织特征测试 |
| 2.3.5 耐摩擦性能测试 |
| 2.3.6 耐腐蚀性能测试 |
| 第3章 凸包状非光滑表面的构建及表面形貌调控分析 |
| 3.1 凸包状表面的构建 |
| 3.2 前处理方式对表面形貌的影响 |
| 3.3 阳极氧化铝纳米孔径对表面形貌的影响 |
| 3.4 电沉积电流密度对表面形貌的影响 |
| 3.5 电解液温度对表面形貌的影响 |
| 3.6 电沉积时间对表面形貌的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 铝合金凸包状非光滑表面的性能表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 组织形貌分析 |
| 4.2.1 涂层形貌结构 |
| 4.2.2 物相分析 |
| 4.3 力学性能分析 |
| 4.3.1 硬度 |
| 4.3.2 膜基结合力 |
| 4.4 摩擦磨损性能 |
| 4.4.1 摩擦磨损载荷的初步探索 |
| 4.4.2 铝合金表面镀层摩擦磨损分析 |
| 4.5 耐腐蚀性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 铝合金表面润湿性调控 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 AAO/Ni的疏水性构建 |
| 5.2.1 铝合金AAO/Ni表面的制备 |
| 5.2.2 AAO/Ni表面微观形貌特征 |
| 5.2.3 AAO/Ni表面疏水特性的分析 |
| 5.2.4 铝合金AAO/Ni表面抗腐蚀性分析 |
| 5.3 AAO/Ni/Ni的疏水性构建 |
| 5.3.1 铝合金AAO/Ni/Ni表面的制备 |
| 5.3.2 AAO/Ni/Ni表面微观形貌特征 |
| 5.3.3 铝合金AAO/Ni/Ni表面疏水特性分析 |
| 5.3.4 铝合金AAO/Ni/Ni表面抗腐蚀性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 攻读硕士学位期间发表的研究成果 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）铝合金表面铬酸转化膜的制备及其耐蚀性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 铝合金表面处理技术研究现状 |
| 1.2.1 化学转化技术 |
| 1.2.2 离子注入技术 |
| 1.2.3 阳极氧化技术 |
| 1.2.4 激光熔覆技术 |
| 1.2.5 微弧氧化技术 |
| 1.2.6 化学镀技术 |
| 1.2.7 电镀技术 |
| 1.3 铝合金表面化学转化技术研究现状 |
| 1.3.1 铝合金表面化学转化膜分类 |
| 1.3.2 化学转化工艺参数对铬离子化学转化膜质量的影响 |
| 1.3.3 化学转化技术存在的主要问题 |
| 1.4 课题研究目的、意义及主要内容 |
| 1.4.1 研究目的与意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 铝合金的成分、性能及试样制备 |
| 2.2 六价铬化学转化处理液成分 |
| 2.3 三价铬化学转化处理液成分 |
| 2.4 化学转化膜制备 |
| 2.5 微观组织测试 |
| 2.6 转化膜成分测试 |
| 2.7 转化膜厚度测试 |
| 2.8 盐雾试验 |
| 2.9 化学转化和海水腐蚀机理分析 |
| 2.10 本章小结 |
| 第3章 六价铬化学转化膜的制备及组织性能分析 |
| 3.1 六价铬化学转化反应机制及转化膜制备工艺 |
| 3.1.1 六价铬化学转化反应机制 |
| 3.1.2 铝合金化学转化膜制备工艺 |
| 3.2 工艺参数对化学转化膜组织的影响 |
| 3.2.1 化学转化时间对化学转化膜组织的影响 |
| 3.2.2 温度对化学转化膜组织的影响 |
| 3.3 不同成分配比化学转化处理液制备的转化膜分析 |
| 3.3.1 不同化学转化处理液制备转化膜的微观组织 |
| 3.3.2 化学转化膜的成分分析 |
| 3.3.3 化学转化膜的厚度分析 |
| 3.4 化学转化膜的耐蚀性测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 三价铬化学转化膜的制备及组织性能分析 |
| 4.1 三价铬化学转化实验 |
| 4.2 不同成分及配比化学转化处理液制备的转化膜分析 |
| 4.2.1 不同化学转化处理液制备转化膜的微观组织 |
| 4.2.2 化学转化膜的成分分析 |
| 4.2.3 化学转化膜的厚度分析 |
| 4.3 化学转化膜的耐蚀性测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录：攻读硕士期间研究成果目录 |
（7）强流脉冲电子束辐照球磨制备Al-Pb及Al-Zr涂层的微观结构与性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝及铝合金和合金元素概述 |
| 1.2.1 铝及铝合金简介 |
| 1.2.2 铝及铝合金的特征 |
| 1.2.3 铝及铝合金的分类 |
| 1.2.4 铝及铝合金应用 |
| 1.2.5 合金元素的概述 |
| 1.3 非平衡态合金化技术 |
| 1.3.1 机械合金化 |
| 1.3.2 离子束加工技术 |
| 1.3.3 激光表面合金化 |
| 1.4 强流脉冲电子束 |
| 1.4.1 强流脉冲电子束的概述 |
| 1.4.2 强流脉冲电子束表面合金化及其发展现状 |
| 1.5 选题依据与主要研究内容 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 基体材料 |
| 2.1.2 合金化材料 |
| 2.1.3 球磨预置合金层 |
| 2.2 HCPEB实验设备与参数 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.3 微观组织结构表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 扫描电镜及能谱分析 |
| 2.3.3 三维激光扫描显微镜 |
| 2.3.4 透射电镜微观组织观察 |
| 2.4 性能测试 |
| 2.4.1 显微硬度测试 |
| 2.4.2 摩擦磨损测试 |
| 2.4.3 电化学耐腐蚀性能 |
| 第三章 HCPEB作用下Al表面的Pb合金化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微观组织结构表征 |
| 3.2.1 HCPEB合金化前后粗糙度分析 |
| 3.2.2 HCPEB合金化前后表面形貌分析 |
| 3.2.3 HCPEB合金化前后截面形貌及能谱分析 |
| 3.2.4 HCPEB合金化后TEM分析 |
| 3.3 Al-Pb合金化层性能测试与分析 |
| 3.3.1 显微硬度分析 |
| 3.3.2 摩擦磨损性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 HCPEB作用下Al表面的Zr合金化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微观组织结构表征 |
| 4.2.1 HCPEB合金化前后XRD物相分析 |
| 4.2.2 HCPEB合金化前后表面形貌分析 |
| 4.2.3 HCPEB合金化前后表面粗糙度分析 |
| 4.2.4 HCPEB辐照后样品的截面扫描形貌及能谱分析 |
| 4.2.5 HCPEB合金化后TEM分析 |
| 4.3 Al-Zr合金层性能测试与分析 |
| 4.3.1 表面硬度分析 |
| 4.3.2 电化学性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文及其他科研成果 |
| 主持及参加的科研项目 |
（8）瓷质氧化预处理对弱酸铝合金微弧氧化的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 铝及其合金的特点与运用 |
| 1.2 铝及其合金的表面处理 |
| 1.2.1 有机物涂装 |
| 1.2.2 镀层技术 |
| 1.2.3 阳极氧化 |
| 1.2.4 导电氧化 |
| 1.3 瓷质氧化 |
| 1.4 微弧氧化 |
| 1.4.1 微弧氧化的基本原理 |
| 1.4.2 微弧氧化膜的性能特点 |
| 1.4.3 微弧氧化的研究现状 |
| 1.5 预处理 |
| 1.6 本课题的研究意义和内容 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 2 实验方法与设备 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 微弧氧化设备 |
| 2.2.2 表征设备 |
| 2.2.3 其他表征设备 |
| 2.3 实验过程 |
| 2.3.1 6061铝合金前处理 |
| 2.3.2 瓷质氧化预处理 |
| 2.3.3 微弧氧化实验 |
| 2.3.4 氧化膜的分析和测试 |
| 2.3.5 结果分析 |
| 3 瓷质氧化预处理对微弧氧化膜性能的影响 |
| 3.1 瓷质氧化预处理膜的制备及表征 |
| 3.1.1 电参数对瓷质氧化膜性能的影响 |
| 3.1.2 瓷质氧化膜的微观形貌图 |
| 3.1.3 瓷质氧化预处理膜的相组成 |
| 3.2 瓷质氧化预处理后弱酸性介质中微弧氧化膜的生长机理 |
| 3.2.1 瓷质氧化预处理对的微弧氧化过程的宏观表现的影响 |
| 3.2.2 瓷质氧化预处理对微弧氧化过程的微观形貌的影响 |
| 3.3 瓷质氧化预处理对微弧氧化相组成的影响 |
| 3.4 瓷质氧化预处理对氧化膜厚度和硬度的影响 |
| 3.5 瓷质氧化预处理对氧化膜粗糙度的影响 |
| 3.6 瓷质氧化预处理对氧化膜耐腐蚀性的影响 |
| 4 瓷质氧化预处理对不同浓度的电解液下制得的氧化膜的性能影响 |
| 4.1 瓷质氧化预处理对微弧氧化过程的电压时间曲线的影响 |
| 4.2 瓷质氧化预制膜对微弧氧化膜厚度和硬度的影响 |
| 4.3 瓷质氧化预制膜对微弧氧化膜粗糙度的影响 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（9）稀土元素改性ZnAl-LDHs薄膜的制备及其耐腐蚀性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 研究背景与意义 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝合金的发展 |
| 1.3 铝合金在海洋领域中的腐蚀与防护 |
| 1.4 铝合金防护常用表面处理技术 |
| 1.5 层状双金属氢氧化物的发展及其在铝合金中应用 |
| 1.5.1 LDHs的结构 |
| 1.5.2 LDHs的特性 |
| 1.5.3 LDHs的应用与制备 |
| 1.5.4 LDHs的腐蚀防护及研究现状 |
| 1.6 本文的研究目的与内容 |
| 第二章 实验内容与方法 |
| 2.1 实验材料及试剂 |
| 2.2 LDHs层的制备 |
| 2.2.1 6061铝合金表面原位生长制备LDHs |
| 2.2.2 6061铝合金表面电沉积制备LDHs |
| 2.2.3 6061铝合金表面共沉积制备LDHs |
| 2.2.4 6061 铝合金预处理以后在表面原位制备ZnAl-LDHs |
| 2.3 LDHs层的表征 |
| 2.3.1 LDHs层的组织结构表征 |
| 2.3.2 LDHs层的耐腐蚀性能表征 |
| 第三章 稀土元素La对铝合金表面原位生长制备ZnAl-LDHs薄膜防腐蚀性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验结果与分析 |
| 3.2.1 LDHs薄膜的结构与组织 |
| 3.2.2 LHDs薄膜的电化学腐蚀行为 |
| 3.2.3 形成与腐蚀机理分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 稀土元素Ce对铝合金表面电沉积制备ZnAl-LDHs薄膜防腐蚀性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 分析与结果 |
| 4.2.1 LDH最佳沉积电位的选择 |
| 4.2.2 ZnCeAl-LDHs的 SEM和 XRD |
| 4.2.3 LDH的电化学性能 |
| 4.2.4 形成机理分析 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 稀土元素La对共沉积制备ZnAl-LDHs薄膜防腐蚀性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 分析与结果 |
| 5.2.1 LDHs的结构分析 |
| 5.2.2 电化学性能测试 |
| 5.2.3 腐蚀机理分析 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 水热预处理对铝合金表面ZnAl-LDHs薄膜防腐蚀性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验结果与分析 |
| 6.2.1 水热预处理对LDHs结构与形貌的影响 |
| 6.2.2 水热预处理对铝合金表面含LDHs防腐蚀性能电化学的影响 |
| 6.3 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表论文 |
（10）船用金属表面水滴结冰特性实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 固体表面润湿理论 |
| 1.2.1 润湿性的概念 |
| 1.2.2 Young理论模型 |
| 1.2.3 Wenzel理论模型 |
| 1.2.4 Cassie理论模型 |
| 1.3 船舶常用金属的性能介绍 |
| 1.3.1 铜金属及其应用情况 |
| 1.3.2 铝金属及其应用情况 |
| 1.4 防覆冰方法介绍 |
| 1.4.1 防覆冰机理研究现状 |
| 1.4.2 传统防覆冰方法 |
| 1.4.3 表面处理防覆冰方法 |
| 1.4.4 表面涂层防覆冰方法 |
| 1.5 主要研究内容与目标 |
| 2 温度和氧化程度对船用金属表面疏水性影响研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验方法简介 |
| 2.2.2 实验材料与仪器 |
| 2.2.3 实验步骤 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 静态接触角随温度的变化过程 |
| 2.3.2 两种船用金属动态接触角的对比 |
| 2.3.3 疏水性变化的机理分析 |
| 2.3.4 金属表面氧化程度对其疏水性的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 温度对船用金属表面水滴凝固性能影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料与仪器 |
| 3.2.2 实验方法简介 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 温度对去离子水在船用金属表面凝固过程的影响 |
| 3.3.2 温度对海水在船用金属表面凝固过程的影响 |
| 3.3.3 实验结果对比分析 |
| 3.3.4 结冰过程及热力学机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 表面倾斜程度对金属表面水滴凝固性能影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料与仪器 |
| 4.2.2 实验方法简介 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 倾斜程度对去离子水在船用金属表面凝固过程的影响 |
| 4.3.2 倾斜程度对海水在船用金属表面凝固过程的影响 |
| 4.3.3 实验结果对比分析 |
| 4.3.4 结冰过程及热力学机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 AAO模板材料表面的性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料 |
| 5.3 AAO模板材料表面的疏水性能 |
| 5.3.1 实验条件 |
| 5.3.2 实验结果与对比分析 |
| 5.4 AAO模板材料表面的凝固性能 |
| 5.4.1 实验条件 |
| 5.4.2 实验结果与对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
四、铝及其合金材料表面处理研究进展（论文参考文献）
- [1]石墨烯对纯铝微弧氧化膜层结构及性能的影响[D]. 陈晗. 燕山大学, 2021(01)
- [2]铸铝材料无铬钝化工艺及性能研究[D]. 刘玮. 沈阳理工大学, 2021(01)
- [3]复合工艺制备微弧氧化膜层生长行为及摩擦学性能研究[D]. 徐鹤文. 燕山大学, 2020(01)
- [4]微弧氧化及后处理对镁锂合金耐蚀性的影响[D]. 张阳. 西安科技大学, 2020(01)
- [5]6061铝合金表面微纳结构的仿生构建及性能研究[D]. 关林林. 江苏科技大学, 2020(02)
- [6]铝合金表面铬酸转化膜的制备及其耐蚀性研究[D]. 吴蒙. 昆明理工大学, 2020(05)
- [7]强流脉冲电子束辐照球磨制备Al-Pb及Al-Zr涂层的微观结构与性能[D]. 田娜娜. 江苏大学, 2020
- [8]瓷质氧化预处理对弱酸铝合金微弧氧化的影响研究[D]. 伍宇昊. 西华大学, 2020(12)
- [9]稀土元素改性ZnAl-LDHs薄膜的制备及其耐腐蚀性能的研究[D]. 周秉涛. 广西大学, 2020
- [10]船用金属表面水滴结冰特性实验研究[D]. 张馨竹. 大连海事大学, 2020