缓蚀剂对航空铝合金硼酸-硫酸阳极氧化膜性能的影响研究

【类型】学位论文

【作者】盛华 

【关键词】 硫酸阳极氧化 缓蚀剂 耐蚀性,航空铝合金 硼酸

【摘要】铝合金硼酸-硫酸阳极氧化在航空领域的应用受到人们的广泛关注。本文结合铝合金阳极氧化及缓蚀剂的发展现状，对有机缓蚀剂对航空铝合金硼酸-硫酸阳极氧化膜性能的影响进行了研究。本文将传统硫酸及铬酸阳极氧化体系作为参照，以氧化膜膜重、耐蚀性、漆膜结合力、阳极氧化试样的疲劳性能等为指标，研究了硼酸-硫酸阳极氧化工艺及膜层性能。结果显示，硼酸-硫酸阳极氧化工艺具有氧化效率高、节能环保等优点，膜层较薄，缺陷少且小，多孔结构均匀且致密，具有优异的耐腐蚀性能和漆膜结合性能，并对铝合金基体的耐疲劳性能不会造成显著影响。本文在硼酸-硫酸阳极氧化工艺的基础上，分别选取A、B、C、D、E、F等作为添加剂加入电解液中，对硼酸-硫酸阳极氧化工艺进行改进。通过电化学等手段，以膜层耐蚀性为主要评价指标，优选出效果较好的三种缓蚀剂依次是A、B和C，用量分别为饱和、0.015mol/ L和0.015mol/ L。按照优选缓蚀剂的最优用量生成的阳极氧化膜表面光洁，漆膜结合力良好，耐蚀性比未添加缓蚀剂的阳极氧化膜有显著提高，且明显的降低了阳极氧化所造成的疲劳损伤。采用化学浸泡法研究了A、B和C对航空铝合金及纯铜在酸性溶液中的缓蚀行为，通过扫描电镜、能谱、交流阻抗、动电位极化等测试技术，初步探讨了缓蚀剂对硼酸-硫酸阳极氧化膜的影响机理。结果表明，A能与Cu发生络合反应，B能与Cu形成链状络合物，C能与Cu形成难溶的螯合物，故均能选择性吸附在航空铝合金含Cu合金相颗粒表面，对含Cu合金相颗粒进行针对性保护，减小了电流集中，缓解了合金相颗粒的阴极加速腐蚀作用，抑制了含Cu合金相颗粒处氧化膜孔洞缺陷的过分长大，从而进一步提高氧化膜的耐蚀性，改善阳极氧化试样的疲劳性能。

【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】刘建华

【读秀链接】读秀链接