航空铝合金阳极氧化膜新型封闭工艺

【类型】学位论文

【作者】马荣豹 

【关键词】 铝合金 阳极氧化膜 封闭工艺 硝酸铈 溶胶凝胶

【摘要】本文以2A12航空铝合金为研究对象，在阳极氧化成膜新工艺的基础上，研究了稀土盐溶液和溶胶凝胶封闭两种环保型封闭工艺，探讨了溶液浓度、温度、封闭时间等对阳极氧化膜封闭效果的影响，获得了适用于航空铝合金的环保封闭新工艺。 稀土盐溶液封闭工艺采用硝酸铈溶液进行封闭，通过正交实验确定硝酸铈最优封闭工艺。溶胶凝胶封闭工艺采用本研究室开发的BHGEL305型号硅-锆有机无机杂化溶胶对铝合金新型工艺制备的阳极氧化膜进行浸渍-提拉法封闭，研究了在混合溶胶中浸渍时间对阳极氧化膜封闭效果的影响。通过点滴试验、盐雾腐蚀实验、电化学动电位极化扫描法和阻抗谱法(EIS)对阳极氧化膜的耐蚀性进行研究，采用场发射扫描电镜(FE-SEM)对试样封闭前后进行表面微观形貌表征，并与稀铬酸封闭、沸水封闭传统工艺进行比较。 结果表明：硝酸铈封闭最优工艺为浓度3g/L-5g/L的硝酸铈溶液，在90℃的条件下封闭15min。采用硝酸铈溶液封闭的2A12铝合金阳极氧化膜腐蚀电流变小，阻抗值变大，耐腐蚀性增强。阳极氧化膜表面呈致密的花瓣状，多孔层内及氧化膜表面附着一层致密铈的氧化物或氢氧化物，其耐蚀性优于沸水封闭，与稀铬酸封闭相当。BHGEL305型号硅-锆有机无机杂化溶胶封闭最佳工艺为阳极氧化膜在溶胶中浸渍15min，提拉速度为10cm/min，浸渍两次间隔15min，固化时间依次为室温下15min，60℃下固化2h，90℃下固化1h，100℃固化30min。采用BHGEL305型号硅-锆有机无机杂化溶胶封闭的2A12铝合金阳极氧化膜腐蚀电流变小，阻抗值变大，耐腐蚀性增强。阳极氧化膜表面涂覆一层有机无机杂化膜，大大提高了其耐蚀性，耐腐蚀性能优于沸水封闭和稀铬酸封闭。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】于美

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