铝合金材料表面改性研究进展

铝合金材料表面改性研究进展

作者：滕敏， 李垚， 赫晓东

作者单位：哈尔滨工业大学复合材料研究所,哈尔滨,150001

刊名：

宇航材料工艺

英文刊名：AEROSPACE MATERIALS & TECHNOLOGY

年，卷(期)：2004,34(3)

被引用次数：11次

参考文献(42条)

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36.邓志威;来永春;薛文彬微弧氧化材料表面陶瓷化机理的探讨[期刊论文]-原子核物理评论 1997(03)

37.薛文彬;邓志威;来永春铝合金微弧氧化陶瓷膜的形貌及相组成分析 1996(01)

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本文读者也读过(10条)

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3.葛志军.邓琦林.宋建丽.陈畅源.Ge Zhijun.Deng Qilin.Song Jianli.Chen Changyuan有色金属上激光熔覆的研究进展[期刊论文]-电加工与模具2006(6)

4.孙福娟.胡芳友.黄旭仁.唐元恒.SUN Fujuan.HU Fangyou.HUANG Xuren.TANG Yuanheng熔覆材料对铝合金激光熔覆性能的影响[期刊论文]-焊接学报2007,28(10)

5.孙福娟.刘洪军.胡芳友冲击工艺对铝合金激光熔覆的影响[会议论文]-2006

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引证文献(11条)

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7.阎志山.黄先群.黄鑫有机涂层在低温多效蒸馏海水淡化装置中的应用前景[期刊论文]-现代涂料与涂装 2011(1)

8.张祖军.王勇铝合金化学镀Ni-P/Ni-B双层复合镀层及其性能研究[期刊论文]-材料导报 2006(z2)

9.余先涛铝合金表面激光熔覆Ni基合金及其摩擦学特性研究[学位论文]博士 2005

10.张祖军铝合金化学镀Ni-P/Ni-B双层复合镀层及其性能研究[学位论文]硕士 2005

11.余先涛铝合金表面激光熔覆Ni基合金及其摩擦学特性研究[学位论文]博士 2005

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铝合金表面改性技术的发展现状

铝合金具有密度小，机械加工效率高，易于加工成型等优点，是轻合金中应用最广、用量最多的合金[1-2]。铝合金的化学性质活泼，在干燥空气中铝的表面立即形成一层薄而致密的氧化膜。但铝合金的表面硬度低、耐磨性差，腐蚀电位较负，表层氧化膜易受强酸和强碱的腐蚀[3]，这些缺点严重限制了铝合金的应用。 为了克服铝合金表面性能方面的缺点，扩大其应用范围，延长使用寿命，表面改性技术是非常重要的环节。目前，随科学技术的不断进步，用于铝合金表面处理的工艺和技术得到广泛的研究，本文综述了国内外在铝合金表面改性技术方面的发展情况，涉及铝合金阳极氧化处理、化学镀、电镀、电弧喷涂、高能束(激光、离子束、电子束)表面改性技术等多种方法，介绍基于强流脉冲电子束的新型和复合表面处理技术。 1常用的铝合金表面改性技术 1.1阳极氧化技术 铝合金表面改性技术中阳极氧化是应用最广与最成功的技术，也是研究和开发最深入与最全面的技术。用铝合金制品作阳极，通电氧化，使铝合金制品表面形成一层较厚而致密的硬质氧化物保护膜，该膜具有双层结构，表面为多孔蜂窝状，较之铝合金的天然氧化膜，其耐蚀性、耐磨性均显著提高。 在氧化成膜形成过程中，同时发生两个过程：一是在铝合金表面生成Al2O3氧化膜的过程；二是在氧化膜生成的过程中伴随着氧化膜溶解的过程。只有当氧化膜的生成速度超过其溶解速度，方可得到一定厚度的氧化膜。 随着铝合金阳极氧化电解液的种类不同，可以得到阻挡型氧化物薄膜和多孔型氧化物薄膜。阻挡型氧化膜结构并不是均匀层，而是多层结构，刘磊等[4]使用透射电镜(TEM)观察了铝合金阳极氧化膜的微观结构，可清楚地看到膜孔的胞壁结构，单胞尺寸在60nm左右，孔径20nm。构成氧化膜的各胞状结构心密排的方式排列，每一个单胞有6个邻近的单胞，它们之间排列紧密，胞与胞之间有明显的胞壁带。 1.2电镀技术 电镀就是阴极沉积所需金属元素的工艺，被沉积的金属在工件表面形成结合牢固的致密镀层。为提高铝合金镀层的耐蚀性和强度，抑制铝合金镀层的枝晶生长，常需要在电镀纯铝的基础上进行铝合金的电镀。但由于铝合金本身的化学物理特性，使得 铝合金表面改性技术的发展现状 初鑫1,任鑫1,郝胜智2,徐洋3 (1.辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新123000;2.大连理工大学三束材料改性实验室,辽宁大连 116024;3.大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁大连116024) 摘要：对近年来国内外铝合金表面改性技术的研究与应用情况进行综述，讨论了电子束表面改性技术的特点和基于强流脉冲电子束的复合表面处理技术的发展前景。 关键词：铝合金；表面改性；强流脉冲电子束；复合表面处理 中图分类号：TG178文献标识码：A文章编号：1001-3814(2010)20-0123-05 Progress State of Surface Modification Technology for Al Alloy CHU Xin1,REN Xin1,HAO Shengzhi2,XU Yang3 (1.College of Material Science and Engineering,Liaoning Technical University,Fuxin123000,China;https://www.docsj.com/doc/bd11368339.html,boratory of Materials Modification by Laser,Ion and Electron Beams,Dalian University of Technology,Dalian116024,China;3.College of Material Science and Engineering,Dalian University of Technology,Dalian116024,China) Abstract：The research and application of surface modification technologies for aluminum alloy in recent years were summarized.The features of surface modification technology and prospect of high current pulsed electron beam combined treatment technology were discussed. Key words：aluminum alloy;surface modification;high current pulsed electron beam;surface combined treatment 收稿日期:2010-09-09 作者简介:初鑫(1985-),男,辽宁盘锦人,硕士研究生,主要研究方向为 强流脉冲电子束材料表面改性;电话：189********; E-mail:chuxin406@https://www.docsj.com/doc/bd11368339.html,

材料表面的硅烷化改性

实验64 材料表面的硅烷化改性 一．实验目的 1.利用硅烷偶联剂改性有机或无机材料。 2.制备无机-有机杂化粉体或薄膜材料。 二．实验原理 很多纳米材料都是重要的无机化工产品，是橡胶.塑料.油漆.油墨.造纸.农药及牙膏等行业不可缺少的优良原料。以SiO2纳米颗粒为例，纯粹制备的SiO2颗粒表面上存在着大量的羟基基团，呈极性.亲水性强，众多的颗粒相互联结成链状，链状结构彼此又以氢键相互作用，形成由聚集体组成的立体网状结构，在这种立体网状结构中分子间作用力很强，应用过程中很难均匀分散在有机聚合物中，颗粒的纳米效应很难发挥出来。如何将纳米SiO2均匀分散在高分子材料中，以提高聚合物材料的各项性能是一个重要的研究方向。 硅烷偶联剂发展至今已有一百多种产品，按Y有机官能团的不同，可分为链系基类硅烷偶联剂.氨基硅烷偶联剂.环氧基类硅烷偶联剂.烷基丙烯酰氧基类硅烷偶联剂及双官能基型硅烷偶联剂等。 硅烷偶联剂处理技术原理简单.操作方便，其与材料表面的作用机理一直是研究的重点，目前关于硅烷在材料表面行为的理论有很多假设，主要有化学键理论.物理吸附理论.表面浸润理论.可逆水解平衡理论和酸碱相互作用理论等。 硅烷偶联剂分子含有两种反应性基团，化学结构可以用X3SiRY来表示，其中，X是可进行水解反应并生成硅烃基(Si-OH)的基团，如卤素.氨基.烷氧基和乙酰氧基等，硅醇基团可和无机物（如无机盐类.硅酸盐.金属及金属氧化物等）发生化学反应，生成稳定的化学键，将硅烷与无机材料连接起来。Y是非水解基团，可与有机基团如乙烯基.氨基.巯基.环氧基等起反应，从而提高硅烷与聚合物的粘连性。R是具有饱和键或不饱和键的碳链，将官能团Y 和Si原子连接起来。因此硅烷偶联剂分子被认为是连接无机材料和有机材料的“分子桥”，能将两种性质悬殊的材料牢固地连接在一起，形成无机相/硅烷偶联剂/有机相的结合形态，从而增加了后续有机涂层与基地材料的结合力。 一般来说，硅烷分子中的两个端基团既能分别参与各自的反应，也能同时起反应。通过适当的控制反应条件，可在不改变Y官能团的前提下取代X官能团，或者在保留X官能团的情况下，使Y官能团改性。若在水性介质中对Y官能团改性，那么X基团同时水解。则硅烷的作用过程依照四步反应模型来解释： ①与硅相连的3个Si-X基团水解成Si-OH; ②Si-OH之间缩合反应，脱水生成Si-OH的低聚硅烷； ③低聚物中的Si-OH与基体表面的-OH形成氢键； ④加热固化过程中发生脱水反应，与基材以共价键连接。 界面上硅烷偶联剂只有一个硅与基材表面键合，剩下两个Si-OH可与其他硅烷中的Si-OH 缩合形成Si-O-Si结构。 常用的硅烷偶联剂主要有; (十二烷基三甲氧基硅烷） （乙烯基三乙氧基硅烷）

金属材料表面改性涂层的新进展(专业课)试题及答案

1、工艺参数对合金元素吸收率的影响重要程度由大到小排列正确的是（）。 A、工件电压>气压>源极电压>极间距 B、工件电压>极间距>源极电压>气压 C、气压>源极电压>极间距>工件电压 D、气压>极间距>工件电压>源极电压 2、激光熔覆陶瓷涂层不包括（）。 A、激光热源 B、陶瓷高硬度、高耐磨 C、金属韧性 D、金属耐磨性 3、在1995年，（）生产的Hastelloy C-2000镍基耐蚀合金为苑极，进行Ni-Cr-Mo-Cu多元共渗工艺研究。 A、美国 B、日本 C、中国 D、英国 4、下列对良好熔覆层的客观要求描述不正确的是（）。 A、熔覆层材料和基体材料的熔点相近，以保证二者间稀释最小 B、熔覆层材料和基体材料的熔点相近，以保证二者间稀释最大 C、熔覆层与基体间要避免形成脆性相，以保证界面结合强度高 D、两种材料都要有一定塑性，以补偿热应力，保证界面不形成裂纹 5、下列哪项不是熔覆技术的应用（）。 A、耐磨涂层 B、抗老化涂层 C、抗氧化涂层 D、耐蚀涂层 6、下列是结合力的定量测试方法的是 A、喷砂法 B、弯折法 C、锉刀法 D、张力法 7、工艺参数对合金元素的影响重要程度由小到大排列正确的是（）。 A、工件电压>气压>源极电压>极间距

B、工件电压>气压>极间距>源极电压 C、气压>源极电压>极间距>工件电压 D、气压>极间距>工件电压>源极电压 1、激光熔覆尚待研究和解决的问题是（）。 A、大功率激光器及适于自动化工业生产的光路转换系统 B、快速凝固理论的建立与复合涂层界面精细结构的深入研究 C、工艺过程的稳定性与反馈控制 D、涂层质量的监测与缺陷控制 2、下列哪项是熔覆技术的应用（）。 A、耐磨涂层 B、耐蚀涂层 C、抗氧化涂层 D、抗老化涂层 3、下列对冲刷腐蚀描述正确的是（）。 A、简称冲蚀，是材料在应力和化学介质协同作用下材料的过早失效现象 B、在石油、化工。水电等过程中广泛存在 C、暴露在运动流体中的多有类型的设备如料浆泵的过流部件、弯头、三通和换热器管，都会遭受到冲蚀的破坏 D、在含固相颗粒的双相流中，破坏更为严重，它大大缩短设备的寿命 4、激光熔覆陶瓷涂层包括（）。 A、激光热源 B、陶瓷高硬度、高耐磨 C、金属韧性 D、金属耐磨性 5、下列为结合力的测试方法的是（）。 A、喷砂法 B、弯折法 C、锉刀法 D、划格法 6、下列对良好熔覆层的客观要求描述正确的是（）。 A、熔覆层材料和基体材料的熔点相近，以保证二者间稀释最小 B、熔覆层材料和基体材料的熔点相近，以保证二者间稀释最大 C、熔覆层与基体间要避免形成脆性相，以保证界面结合强度高 D、两种材料都要有一定塑性，以补偿热应力，保证界面不形成裂纹

涂料用铝粉的表面改性研究进展

涂料用铝粉的表面改性研究进展 李利君1,2,3,皮丕辉1,王炼石3,文秀芳1,程江1,杨卓如1 (1.华南理工大学化学与化工学院,广州510640;2.公安部四川消防研究所,都江堰611830; 3.华南理工大学材料科学与工程学院,广州510640) 摘　要:铝粉作为重要的金属颜料之一,当其用于水性涂料时,易被腐蚀而逐渐失去金属光泽,因此需要对其进行表面改性。目前的表面改性方法主要有添加缓蚀剂法和包覆膜法,较多的是添加缓蚀剂来保护铝颜料,而包覆膜法对铝颜料能起到更好的保护作用,被认为是一种较有发展前景的方法。本文对铝颜料表面改性机理及改性方法的研究进展进行了介绍,指出了目前改性方法中存在的不足,并提出了改进措施。 关键词:铝颜料;表面改性;缓蚀剂;包覆膜 中图分类号:T G179;TQ633 文献标识码:A 文章编号:10052748X(2009)0820519204 A R evie w of Surface Modif ication of Aluminum Pigments Applied in Coatings L I Li2jun1,2,3,PI Pi2hui1,WAN G Lian2shi3,WEN Xiu2fang1,CH EN G Jiang1,YAN G Zhuo2ru1 (1,3.South China University of Technology,Guangzhou510640,China; 2.Sichuan Fire Research Institute of Ministry of Public Safety,Dujiangyan611830,China) Abstract:Aluminum,as one of the important metal pigments,can be easily corroded and tarnished when it is utilized in the waterborne paints.Therefore it is necessary to modify its surface.Now,two methods have been adopted,i.e,corrosion inhibitor and encapsulation.It is reported that the encapsulation could protect the aluminum pigments more efficiently,and is a prospect method for protection of aluminum pigments.The mechanism,methods and development of the aluminum pigment modification are reviewed in this paper.The deficiency of the present methods is pointed out and the improving ways are also suggested. K ey w ords:aluminum pigment;surface modification;corrosion inhibitor;encap sulation 金属颜料作为装饰性颜料由片状金属或片状合金粉末构成,可使被涂装的物品绚丽多彩,具有明亮的金属光泽和金属闪光效果[1]。涂料用铝粉,又称铝颜料,是重要的金属颜料之一,因其独特的外观和防护性,深受消费者的喜爱,近年来其用量增长迅速,主要的应用领域有工业涂料、汽车涂料、印刷油墨以及塑料加工业[2]。因环保的要求,涂料和油漆工业正朝着减少挥发性有机物的方向发展,水性涂料是解决这一问题的较好选择[3]。铝颜料用于水性涂料有分散稳定性差等问题,然而最主要的是,水性涂料大多在碱性条件下配制,铝颜料容易被腐蚀,其后果会使铝颜料逐渐失去金属光泽,还会产生大量的H2,可能引起爆炸等危险。目前尽管已对此进行 收稿日期:2008207215;修订日期:2008208204 基金项目:广东省自然科学基金项目资助项目(07006528) 联系人:李利君,博士,lilijunscut@https://www.docsj.com/doc/bd11368339.html, 了较多研究,但是仍然没有找到理想的解决方法,且大部分的研究尚处于实验阶段,离工业化还有较长距离。本文综述了铝颜料表面改性机理和改性方法的研究进展,指出了目前铝颜料改性方法的不足之处,并提出了改进措施。 1　表面改性机理 铝的化学性质比较活泼,暴露在空气中时,易与氧气、水等发生反应;当电解液存在时,还易发生电化学反应。目前铝颜料的表面改性机理大致分为两类:隔绝介质和减少活性点[3]。隔绝介质的作用原理为在铝表面包覆一层有机或无机物,使铝与反应介质隔离,从而防止铝的腐蚀反应的发生。减少活性点的作用原理为在铝表面的活性点上吸附一层或多层有机或无机物,或者在活性点上形成难溶的氧化物沉积,从而减少腐蚀反应的发生。目前对铝颜料表面改性机理的研究鲜有报道。 ? 9 1 5 ? 第30卷第8期2009年8月 腐蚀与防护 CORROSION&PRO TECTION Vol.30　No.8 August2009

材料改性与表面工程

材料改性与表面工程 镁合金被誉为“21世纪最具发展潜力和前途的绿色工程材料”。他是金属结构材料中最轻的一种，镁合金从早期被应用于航空航天工业到目前在汽车材料、光学仪器、电子电信、军工工业等方面的应用有了很大发展。但是镁合金的耐蚀性耐磨性硬度及耐高温性能较差，在某种程度上又制约了镁合金材料的广泛应用。采用冷喷涂技术在镁合金表面喷涂覆盖上一层致密的保护膜，是解决镁合金腐蚀和磨损问题，提高镁合金铸件使用寿命，拓宽镁合金应用范围的关键之一。 1．冷喷涂原理和特点 超音速冷喷涂（简称冷喷涂）是近年发展起来的一种新型涂层制备工艺，常以金属材料（如钛、镍、钨、钴、铜、合金等）[1-5]为喷涂材料进行金属表面改性和功能涂层的制备。 冷喷涂技术[6]就是将经过一定低温预热的高压（1.5～3.5MPa）气体（N2、He 或压缩气体）分两路，一路通过送粉器，携带经预热（100～600℃）的粉末粒子（1～50 m）从轴向送入高速气流中；另一路通过加热器使气体膨胀，提高气流速度（300～1200 m／s），最后两路气流进入喷枪，在其中形成气─固双相流，在完全固态下撞击基体，通过较大的塑性变形而沉积于基体表面形成涂层。在喷涂过程中，喷枪距离为5～30 mm。 冷喷涂实现低温状态下的金属涂层沉积，具有如下主要优点：其一，喷涂粉末在加工过程中工作温度低，几乎无氧化现象，涂层表面组织均匀；其二，涂层密度大、结合强度高；其三，涂层材料适用广泛，可制备硬度大、耐磨性高、强度高的涂层；其四，可以加工具有特殊物理化学性质的涂层；其五，组织稳定；其六，涂层表面具有残余的压应力，使耐疲劳性增加；其七，喷涂粉末可以回收再利用。 2.国内外用冷喷涂技术在镁合金基体上喷涂铝合金涂层的研究现状 Yongshan Tao[7]等人用冷喷涂的方法在AZ91D镁合金表面沉积一层纯铝涂层，发现涂层中存在微米尺寸的裂纹和孔洞，涂层颗粒边界处中形成了新的界面和亚晶相；在质量分数为3.5%的中性NaCl溶液中浸渍后发现涂层的抗点蚀性能比具有相似纯度的铝块好。在浸渍过程中，由于在涂层中存在着相互独立的微米级或纳米级的孔洞而发生了传质现象。在浸渍十天之后，由于涂层致密细颗粒的结构，它仍然可以为AZ91D 镁合金基体提供良好的耐蚀性保护。 他们还在铝粉中加入α-Al2O3作为增强颗粒，发现涂层和纯铝涂层相比有较小的气孔率，由于α-Al2O3在基体上的渗透和侵蚀，涂层和基体之间的结合力也增强；α-Al2O3在铝基体上的捣固和增强作用涂层具

铝合金表面处理国内外应用现状

表面工程技术 铝合金表面处理国内外研究应用现状Aluminum alloy surface treatment of domestic and foreignresearch and application status 学院名称：材料科学与工程学院 专业班级：复合材料1101 学生姓名：曹成成 学号：3110706055 指导教师：张松立 2014 年6 月

【摘要】综述了近年来铝合金表面改性技术取得的研究进展，介绍了镀层技术，转化膜处理技术、高能束表面处理技术等方法制备铝合金表面层的原理、特点及研究成果简要介绍了铝合金表面处理技术的新进展,重点介绍了铝合 金的阳极氧化、电镀、化学镀和微弧氧化、激光熔覆等工艺。 关键词:铝合金;表面处理;阳极氧化;电镀;化学镀;微弧氧化;激光熔覆 前言 铝是元素周期表中第三周期主族元素,为面心立方晶格,无同素异构转变,延展性好、塑性高,可进行各种机械加工。铝的化学性质活泼,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约1～3 nm 的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水;铝是两性的,既易溶于强碱,也能溶于稀酸。铝在大气中具有良好的耐蚀性。纯铝的强度低,只有通过合金化才能得到可作结构材料使用的各种铝合金。铝合金的突出特点是密度小、强度高。铝中加入Mn、Mg 形成的Al-Mn、Al-Mg 合金具有很好的塑性和较高的强度,称为防锈铝合金,如3A21 ,5A05。硬铝合金的强度较防锈铝合金高,但防蚀性能有所下降,这类合金有Al-Cu-Mg 系如 2A11 ,2A12。Al-Cu-Mg- Zn 系为超硬铝,如7A04 ,7A09。新近开发的高强度硬铝,强度进一步提高,而密度比普通硬铝降低15 % ,且能挤压成型,可用作摩托车骨架和轮圈等构件。Al-Li 合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。通过在铝中加入3 %～5 %(质量分数) 的比铝更轻的金属锂,就可以制造出强度比纯铝高20 %～25 % ,密度仅2. 5 t/ m3 的铝锂合金。这种合金用在大型客机上,可以使飞机的重量减少5 t 多,而载客人数不减。 尽管铝合金材料具有密度小、热膨胀系数低、比刚度和比强度高等优点，但

水性颜料铝粉的制备与表征.

水性颜料铝粉的制备与表征/张晓菊等 369 水性颜料铝粉的制备与表征 张晓菊,周锦鑫,顾顺超 (上海交通大学化学化工学院化工系,上海 200240 摘要先以硅烷偶联剂 r 缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷 (K H 560 对铝粉粒子进行预处理,使其接枝在粒子表面,然后通过溶胶一凝胶 (S ol — gel 沉淀法,以较为廉价的硅酸盐为原料,在水相体系中对铝粉表面进行包覆 Si 02处理。探讨了硅烷 偶联剂添加量、硅酸盐浓度以及陈化时间对包覆后产物析氢量的影响。并运用 SE M 、 I R 和 X R D 等方法对包覆样品进行了分析和表征。结果表明,选择合适的工艺条件,可以制备出在 60℃碱性缓冲溶液 A 中 12h 内发气量小于 l H l L 的铝粉颜料。 关键词铝粉 N azSi 03溶胶—凝胶法偶联剂 Si C h Pr epar at i on a nd C har act er i zat i on of W at er -borne A l um i num Pi gm ent Z H A N G X i a oj u , Z H O U J i nxi n , G U Shunc hao (D e par t m e nt of C he m i c a l E ngi ne er i ng , Sha ngha i Ji a ot o ng U ni ver si t y , Shangha i 200240 A bs t ract Pi gm ent al um i nu m pow ders ar e pr ep ar e d vi a t he s ol -gel m et h od w i t h t he r aw m at er i al s of N az Si 03 a nd al um i num pow der s w hi ch ar e pr et r eat ed by t he s i l ane cou pl i ng agent (K H 560 . T he ef f ect s of qu ant i t y of co upl i n g agen t , conc ent r at i on of s il i cate a nd ag i ng t i m e o n t he hydr ogen ev ol ut i on ar e eval ua t ed . M or eover , t he si ze , e hem i cal st r uct ur e , sur f ace char act er i st i cs a nd cr yst al st r

铝合金阳极氧化与表面处理技术

铝合极氧化与表面处理技术 第一章引论 1.铝及铝合金的性能特点 密度低；塑性好；易强化；导电好；耐腐蚀；易回收；可焊接；易表面处理 2.简述铝合金的腐蚀性及其腐蚀形态 1）腐蚀性：（1）酸性腐蚀：铝在不同的酸中有不同腐蚀行为，一般在氧化性浓酸中生成钝化膜，具有很好的耐蚀性，而在稀酸中有“点腐 蚀”现象。局部腐蚀；（2）碱性腐蚀：铝在碱性溶液中的腐蚀， 碱能与氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，然后再进一步与铝反应生 成偏铝酸钠和氢气。全面腐蚀；（3）中性腐蚀：在中性盐溶液中， 铝可以是钝态，也可能由于某些阳离子或者阳离子的作用发生腐 蚀。点腐蚀。 2）腐蚀形态：点腐蚀，电偶腐蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，丝状腐蚀和层状腐蚀等 点腐蚀：最常见的腐蚀形态，程度与介质和合金有关 电偶腐蚀：接触腐蚀，异（双）金属腐蚀，在电解质溶液中，当两种金属或合金相接触（电导通）时，电位较负的金属腐蚀被加速，而电位较正的 金属受到保护的腐蚀现象。 缝隙腐蚀：两个表面接触存在缝隙，该处充气溶解氧形成氧浓差原电池，使缝隙产生腐蚀。 晶间腐蚀：与热处理不当有关，合金元素或金属间化合物沿晶界沉淀析出，相对于晶粒是阳极，而构成腐蚀电池。 丝状腐蚀：丝状腐蚀是一种膜下腐蚀，呈蠕虫状在膜下发展，这种膜可以是漆膜，或者其他涂层，一般不发生在阳极氧化膜的下面。丝状腐蚀与合 金成分、涂层前预处理和环境因素有关，环境因素有适度、温度、氯 化物； 层状腐蚀：剥层腐蚀，也叫剥蚀。 3.铝合金表面处理技术包括哪几个方面？ 表面机械预处理（机械抛光或扫纹等）（2）化学预处理或化学处理（化学转化或化学镀等）（3）电化学处理（阳极氧化或电镀等）（4）物理处理（喷涂、搪瓷珐琅化及其物理表面技术改性）等。

铝粉包覆

二氧化硅包覆制备环保水性型铝粉颜料 (实验设计人：叶红齐) 内容提要 环保水性涂料是绿色化工的重要方向之一，而水性铝粉颜料是水性金属涂料的重要原料。由于铝粉颜料与水接触会发生析氢反应，导致表面金属光泽降低等应用性能的下降。本实验通过水解反应法，将SiO2在铝金属颜料表面形成纳米厚度的包覆膜层，隔断与外界水的直接接触。对包覆膜层的均匀性和厚度的控制是本实验的关键，因为包覆后的铝粉颜料表面的银灰色金属光泽不能有明显的降低。析氢测定和表面光泽度测定可对包覆效果进行评价。包覆前后铝粉的表面性质，通过红外光谱和SEM等手段进行表征。 研究背景或项目意义 铝粉颜料作为一种用途最广的金属颜料、在汽车、电器、塑料等许多领域广泛应用，产生银灰色的视觉效果和高效的屏蔽保护作用。目前，市场上的铝金属颜料多为油性颜料，是通过湿式球磨法，在矿物油、200＃溶剂油等有机溶剂中，并加入润滑剂和其他助剂，将球形铝粉转化为片状铝粉，并经过粒度控制、表面捏合等工序加工而成。有机溶剂的作用主要能是能够提高片状化工程的效率，同时又能把铝粉存在的爆炸危险降到最低。其润滑剂的主要作用是防止球形铝粉在球磨过程中，由于钢球等介质的机械作用所可能出现的冷焊接现象。其他助剂有稳定剂、分散剂、表面防护剂及抗沉淀剂等，其目的是提高片状铝粉的表面金属光泽和满足后续涂料行业的要求。 由于油性铝粉颜料，在水介质中难以分散，同时，金属铝与水接触会发生析氢反应，引起金属光泽等性能下降，从而难以满足环保型水性涂料的要求。由于环保水性型涂料是绿色化工的重要方向之一，从而对水性金属颜料的重要原料的水性铝粉颜料提出很高的要求。本实验采用铝粉颜料表面包覆纳米SiO2的方法，隔绝铝粉与外界水的直接接触，使铝粉颜料能够达到水性涂料的要求，因此本实验具有重要的意义。 本实验涉及到粉体表面处理技术。人们已不满足对于单一粉体的亚微米、纳米级的追求，而是期望粉体具有以前所不具备的新性能。而要获得新性能所采取的所有措施，都可以归结为表面改性处理。因此，本实验对于学生掌握粉体技术的发展前沿，具有一定的帮助。 目的要求 通过水解反应法，在铝粉颜料表面，均匀沉淀包覆一层纳米厚度的SiO2包覆层，其包覆层要求透明，不明显影响内部铝粉颜料的金属光泽，同时又能有效隔绝铝粉颜料与外界水的作用。 实验关键 本实验的关键是寻求合适的实验条件，有效控制SiO2包覆膜层的均匀性和厚度。因为均匀性和厚度都会对铝粉颜料的金属光泽和与水的隔绝性能产生影响。 预备知识或预习要求 要求预习和掌握参考文献中《无机精细化工工艺学》，《颜料工艺学》有关章节的知识。 通过校园网，查找国内外相关资料（外文不少于两篇）。 参看本研究所的内部资料。 实验原理

QPQ金属材料表面改性处理技术简介

QPQ金属材料表面改性处理技术简介 QPQ处理技术是一种可以同时大幅度提高金属表面的耐磨性、抗蚀性，而工件几乎不变形的新的金属表面强化改性技术。该技术由德国迪高沙公司开发。由于该工艺可以使金属表面的耐磨、耐蚀性及耐疲劳性能大幅度提高，已被广泛用于汽车、摩托车、机车、工程、纺织、轻工机械、仪表，工模具、办公设备等各种行业。该技术具有以下优点： 一、性能优良 1．良好的耐磨性、耐疲劳性能： 经QPQ处理的45钢，40Cr钢（退火状态）的耐磨性达到淬火及高频淬火的16倍以上，达到20钢渗碳淬火的9倍以上，为镀硬铬和离子氧化的2倍多（见附表一）。在大量生产条件下提高工模具寿命1－4倍。 2．极好的抗蚀性： 普通炭钢经QPQ处理后具有极高的抗蚀性，例如45钢经QPQ处理后在大气中和盐雾中的抗蚀性比1Cr18Ni 9Ti不锈钢高5倍；比镀硬铬高70倍以上；比发黑高280倍以上（见附表二）。 3．极小的变形： QPQ处理可以认为是变形最小的硬化方法，处理后工件的尺寸和形状变化极小，可以用来解决很多常规处理方法无法解决的热处理变形问题。 4．可以替代多道工序： 该工艺一次处理可以替代淬火——回火——发黑三道工序或渗碳——淬火——回火——镀硬铬四道工序，可以大大降低生产成本，并且大幅度节能。 二、应用范围广： 1．使用材料： 适用于各种工具钢、冷热模具钢、结构钢、不锈耐热钢、纯铁、铸铁及粉末冶金件。 2．可替代工艺： 可以大量替代渗碳淬火、高频淬火、易变形的淬火；替代离子氮化；替代发黑、磷化、硫化、镀硬铬、镀装饰铬。普通结构钢经QPQ处理，在很多情况下可以大量替代不锈钢。 3．已经成熟应用的产品： 工具：高速钢钻头、铣刀、铰刀、丝锥、滚刀、插齿刀、拉刀等，加工不锈钢、耐热钢效果尤为显著。 模具：各种冷拉模、挤压模、冲模、压铸模。对大量通用的橡胶模、塑料模、玻璃模等各种模具，由于模具承受压力不大，可以选用退火态调质的中炭钢作QPQ处理替代T12或9SiCr类钢制淬火模具。 机床件：机床摩擦片、导轨、电器铁芯等。 汽车摩托车件：曲轴、凸轮轴、气门、气簧、扭转盘、刹车控制系统、座位滑动器、保险杠、齿轮、连杆、链轮、缸套、门锁、挡风玻璃摇臂风扇电机、离和器摩擦片等…… 纺织机：络筒机件、弹力丝机热轨、罗拉、钢令圈等。 齿轮：多种大小规格齿轮。 办公设备及家用电器件：各种耐磨性、轴类件。 电力设施件：露天放置的电力设施中的耐磨蚀件。 中山市小榄镇生产力促进中心为了提高小榄镇五金产业的生产技术水平，现定于在本月23日与中山成工材料科技有限公司联合举行一次QPQ金属材料表面改性处理技术展示会，届时欢迎各五金企业参加，详情请与本中心联系。 表一：滑动磨损试验

铝合金表面处理培训资料

第一篇:铝合金阳极氧化与表面处理技术 第1章:引论 铝合金阳极氧化目的:提高工件的表面硬度、及耐磨、耐腐蚀等性能，绝缘性能好，可以着色能显著改变和提高铝合金的外观和使用性能。铝合金通过化学预处理，还可以进行电镀、电泳、喷涂等，赋予铝合金表面以金属镀层或有机聚合物涂层，进一步提高铝合金的装饰和保护效果。 1.2 铝合金表面处理技术 铝合金表面处理技术有：表面机械预处理（机械抛光或扫纹等）、化学预处理或化学处理（化学转化或化学镀）。电化学处理（阳极氧化或电镀等）、物理处理（喷涂、搪瓷珐琅化及其他物理表面改性技术）等。 现举例：通用工业用铝合金部件（机械部件、电器部件等）阳极氧化处理流程： 脱脂碱洗出光封孔 硬质阳极氧化法 1.3 铝合金与阳极氧化 不同成分的铝合金分别适合于不同目的的阳极氧化，比如铝-铜合金的阳极氧化性能（尤其是光亮阳极氧化）一般不好，铝合金的成分和含量与阳极氧化难易程度的关系见下表

第2章铝的表面机械处理 铝及其合金制品的外观和适用性在很大程度上取决于精饰前的表面预处理，机械处理是表面预处理的主要方法之一。 机械处理一般分为： 抛光（磨光、抛光、精抛或者镜面抛光），喷砂（丸）、刷光、滚光等方法 机械处理的目的： 1）提供良好的表观条件，提高表面精饰质量 2）提高产品品级 3）减少焊接的影响 4）产生装饰效果 5）获得干净表面 目前我公司采用的机械处理方式是：喷砂及拉丝 喷砂的规格常采用80#或100#砂，部分采用320#砂 拉丝的规格常采用150#或180# 第3章化学抛光和电化学抛光 光亮阳极氧化只有采用特殊的化学抛光和电化学抛光处理，才能保证在阳极氧化后有高镜面的表面质量 常用的化学抛光工艺：磷酸—硫酸—硝酸 常用的电化学抛光工艺：硫酸—铬酸、磷酸—硫酸—铬酸以及碳酸钠—磷酸三钠等

材料表面的硅烷化改性

材料表面的硅烷化改性 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

实验64 材料表面的硅烷化改性 一．实验目的 1.利用硅烷偶联剂改性有机或无机材料。 2.制备无机-有机杂化粉体或薄膜材料。 二．实验原理 很多纳米材料都是重要的无机化工产品，是橡胶.塑料.油漆.油墨.造纸.农药及牙膏等行业不可缺少的优良原料。以SiO2纳米颗粒为例，纯粹制备的SiO2颗粒表面上存在着大量的羟基基团，呈极性.亲水性强，众多的颗粒相互联结成链状，链状结构彼此又以氢键相互作用，形成由聚集体组成的立体网状结构，在这种立体网状结构中分子间作用力很强，应用过程中很难均匀分散在有机聚合物中，颗粒的纳米效应很难发挥出来。如何将纳米SiO2均匀分散在高分子材料中，以提高聚合物材料的各项性能是一个重要的研究方向。 硅烷偶联剂发展至今已有一百多种产品，按Y有机官能团的不同，可分为链系基类硅烷偶联剂.氨基硅烷偶联剂.环氧基类硅烷偶联剂.烷基丙烯酰氧基类硅烷偶联剂及双官能基型硅烷偶联剂等。 硅烷偶联剂处理技术原理简单.操作方便，其与材料表面的作用机理一直是研究的重点，目前关于硅烷在材料表面行为的理论有很多假设，主要有化学键理论.物理吸附理论.表面浸润理论.可逆水解平衡理论和酸碱相互作用理论等。 硅烷偶联剂分子含有两种反应性基团，化学结构可以用X3SiRY来表示，其中，X是可进行水解反应并生成硅烃基(Si-OH)的基团，如卤素.氨基.烷氧基和乙酰氧基等，硅醇基团可和无机物（如无机盐类.硅酸盐.金属及金属氧化物等）发生化学反应，生成稳定的化学键，将硅烷与无机材料连接起来。Y是非水解

材料表面改性方法

材料表面改性方法 材料表面改性是指不改变材料整体（基体）特性，仅改变材料近表面层的物理、化学特性的表面处理手段，材料表面改性也可以称为材料表面强化处理。 现代材料表面改性目的：是把材料表面与基体看作为一个统一的系统进行设计与改性，以最经济、最有效的方法改变材料近表面层的形态、化学成份和组织结构，赋予新的复合性能，以新型的功能，实现新的工程应用。现代材料表面改性技术就是应用物理、化学、电子学、机械学、材料学的知识,对产品或材料进行处理，赋予材料表面减磨、耐磨、耐蚀、耐热、隔热、抗氧化、防辐射以及声光电磁热等特殊功能的技术。 分类： 1、传统的表面改性技术： 表面热处理：通过对钢件表面的加热、冷却而改变表层力学性能的金属热处理工艺。表面淬火是表面热处理的主要内容，其目的是获得高硬度的表面层和有利的内应力分布，以提高工件的耐磨性能和抗疲劳性能。 表面渗碳：面渗碳处理:将含碳(0.1~0.25)的钢放到碳势高的环境介质中,通过让活性高的碳原子扩散到钢的内部,形成一定厚度的碳含量较高的渗碳层,再经过淬火\回火,使工件的表面层得到碳含量高的M,而心部因碳含量保持原始浓度而得到碳含量低的M,M的硬度主要与其碳含量有关,故经渗碳处理和后续热处理可使工件获得外硬内韧的性能. 2、60年代以来：传统的淬火已由火焰加热发展为高频加热 高频加热设备是采用磁场感应涡流加热原理，利用电流通过线圈产生磁场，当磁场内磁力线通过金属材质时，使锅炉体本身自行高速发热，然后再加热物质，并且能在短时间内达到令人满意的温度。 3、70年代以来： 化学镀：是指在不用外加电流的情况下,在同一溶液中使用还原剂使金属离子在具有催化活性的表面上沉积出金属镀层的方法。 4、近30年来： 热喷涂：热喷涂是指一系列过程，在这些过程中，细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制备

医用金属材料表面处理

医用钛合金材料表面改性 摘要：金属材料是生物医学材料中应用最早的。由金属具有较高的强度和韧性，适用于修复或换人体的硬组织，早在一百多年前人们就已用贵金属镶牙。随着抗腐蚀性强的不锈钢、弹性模量与骨组织接近铜铁合金，以及记忆合金材料、复合材料等新型生物医学金属材料的不断出现，其应用范围也在扩大。 关键词：钛合金材料，表面涂层处理，表面改性 （一）医用金属与合金表面涂层处理 金属及其合金在生物体内的生物活性、磨损、腐蚀问题尚未解决，需对其表面进行改性。表面改性不仅要抑制有害金属离子的溶出，而且要促进组织的再生和加强材料与组织结合。 生物钛合金材料的表面改性技术主要可以分为： （1）物理化学方法（2）形态学方法（3）生物化学方法。 1 物理化学方法——改善金属生物材料表面性能的主要方法 （1）热喷涂 热喷涂是利用一种热源的火焰将粉末状的金属或非金属喷涂材料加热熔融并软化，并用热源自身的动力或外加高速气流雾化，使喷涂材料的液滴以一定的速度喷向经过预处理干净的基体表面，依靠喷涂材料的物理变化和化学反应，与基体形成结合层的工艺方法。可分为电弧喷涂、等离子喷涂、火焰喷涂、爆炸喷涂等。 （2）脉冲激光融敷 是在低输出功率、高扫描速速的脉冲激光照射下，将涂敷材料融敷在基体表面的方法。 （3）离子溅射 离子溅射以高速离子轰击靶材，使涂敷材料粉粒溅射并沉积在金属基体 （4）喷砂法 用喷砂机将涂敷材料粉末直接高速喷出镶入基体表面。 （5）电化学法 电化学法是用电化学的方法，通过调节电解液的浓度、PH值、反应温度，电场强度，电流等来控制反应的制备方法。 （6）离子注入法 离子注入改性是将所需的元素在离子气化室中进行气化，通过高频放

7075铝合金表面处理

7075铝合金表面处理 1.化学镀镍、渗氮、热扩渗都是传统的铝合金表面强化技术，能够改善 材料的表面性能。研究化学镀镍加气体渗氮的复合方法处理 7075铝合金表面的工艺和性能以及 7075铝合金与Mg-Zn合金相 互扩散过程。对带有镍层表面的7075铝合金进行气体渗氮，增大了铝合金的表面硬度，其硬度最高达700HV,是基体硬度的7-8倍。 2.7075铝合金表面镀硬铬工艺。 3.化学镀技术：在铝合金基体上制备 Ni-Cu-P合金镀层、Ni-P/纳米 金刚石或者Ni-Co-P/Si3N4化学复合镀层。 4?铝合金复合涂层技术，研究硬质阳极氧化处理，发展具有减摩耐磨性能的自润滑铝合金复合涂层。将铝先进行硬质阳极氧化，然后采用热浸法引入聚四氟乙烯微粒至氧化膜膜孔及表面，通过真空精密热处理后形成复合涂层。 5.复合电镀：利用复合电镀技术，在铝合金基体上电镀Ni/微米 AI2O3 /纳米AI2O3复合镀层。 6.喷涂方法：在铝合金表面喷涂烧结型 WC-17CO粉末，制备 WC 涂层， 以提高铝合金基体的耐磨性。 7.激光熔覆技术

用激光熔覆技术对铝合金表面进行改性，在铝合金表面激光熔覆制备各种性能的硅涂层。利用横流C02高激光器，以铝合金为基材，在其表面预置硅粉后进行激光处理，研究熔覆工艺参数优化、组织形貌、热处理研究。 8?低温常压化学气相沉积(APCVD )技术，在铝及其合金基底上制备硅氧化物陶瓷薄膜。沉积温度为 400 C,有效提高铝及铝合金表面的耐磨性。 9.强流脉冲电子束表面改性：高能电子束在很短的脉冲时间内将能量注 入材料表面极薄的一层。利用 Nadezhda-2型强流脉冲电子束装置研究了对6063铝合金化学镀的影响和 YG8硬质合金的改性研究。10.铝合金表面镀渗复合改性处理工艺：利用闭合场非平衡磁控溅射预 先在铝合金表面制备一层 Ti膜，再进行脉冲等离子体渗氮处理，探索了铝合金表面镀渗复合改性处理工艺。复合改性后与未处理铝合金的磨损率相比，下降了 64.7%。 11.利用电弧离子镀在铝合金上镀制 TiN膜以及Ti/TiN多层膜。 12.对铝合金进行等离子体基离子注入 (Plasma Based Ion Implantation , PBII)氮、碳及磁控溅射沉积 Ti结合PBII氮、碳注入，在基体表面形成改性层，从而使铝合金表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性得到提高，延长铝合金塑料模具的使用寿命。

铝粉颜料的实验室制备与表面包覆改性研究

目录 摘要..........................................................................................................................................I Abstract........................................................................................................................................III 目录.. (i) 1前言 (1) 1.1铝粉颜料的特性 (1) 1.2铝粉颜料的应用 (3) 1.3超细粉体的制备方法 (4) 1.3.1机械粉碎法 (4) 1.3.2化学气相沉积法 (5) 1.3.3气相蒸发法 (5) 1.3.4雾化法 (5) 1.3.5溅射法 (5) 1.4铝粉颜料的发展现状和趋势 (6) 1.5水性铝粉涂料存在的问题 (7) 1.5.1水性铝粉颜料的分散性 (7) 1.5.2水性铝粉颜料的耐酸碱性 (7) 1.5.3铝粉颜料的抗脱落性 (7) 1.5.4铝粉颜料的稳定性 (8) 1.6超细粉体的表面改性 (8) 1.6.1包覆改性 (8) 1.6.2机械化学改性法 (8) 1.6.3表面化学改性法 (8) 1.6.4微胶囊改性法 (9) 1.6.5液相化学法 (9) 1.7研究目的及内容 (9) 1.7.1本论文研究目的 (9) 1.7.2本论文研究内容 (10) 1.7.3实验技术路线 (10) 2实验材料与方法 (13) 2.1实验材料 (13) 2.2实验仪器与设备 (13) 2.3实验方法 (14) 2.3.1高能振动干法球磨制备铝粉颜料 (14) 2.3.2铝粉颜料的抛光 (15) i

铝及铝合金表面处理研究进展_张高会

第21卷第2期2010年6月 中国计量学院学报 Jo urnal of China U niver sity o f M etro lo gy V ol .21No .2Jun .2010 【文章编号】　1004-1540(2010)02-0174-05 【收稿日期】　2010-03-19 【基金项目】　浙江省科技厅资助项目(No .2007C 21139),国家青年基金资助项目(No .10802083)【作者简介】　主要研究方向为钛合金、铝合金、镁合金的表面改性. 铝及铝合金表面处理研究进展 张高会,黄国青,徐　鹏,于明洲 (中国计量学院理学院,浙江杭州310018) 【摘　要】　铝合金耐磨性差、特殊条件下耐蚀性差的缺点限制了它的进一步利用,对铝合金进行表面处理长期以来一直是扩大铝合金使用范围地行之有效的方法.文章综述了铝合金的各种表面处理方法,比较了它们的优缺点,指出表面氧化是铝合金表面处理的主流,复合处理、纳米化处理将是今后铝合金表面处理的主要研究方向. 【关键词】　铝合金;耐磨性;耐蚀性 【中图分类号】　T G146.2+3 【文献标识码】　A Research progress in surface treatment of aluminum alloys ZH ANG Gao -hui ,H UANG Guo -qing ,XV Peng ,YU Ming -zhou (College of S cien ces ,China Jiliang University ,Hangzh ou 310018,China ) A bstract :T he applicatio ns of aluminum alloy have been limited by its po or wea r resistance a nd co rro sion resistance under special conditio ns .Sur face treatment technolog y has bee n a me thod fo r a long time as an effective solution to ex tend the applicatio n area .Va rio us surface t reatment methods o f aluminum alloy hav e been reviewed ,and their advantag es and disadvantages have been discussed in detail .T he surface oxidation has been indicated as the current mainstream of the surface treatment of aluminum alloy s ,and co mplex treatment as well as nanotechnolog y will be the main research directions of the future surface treatment of aluminum alloy s .Key words :a luminum allo y ;wear resistance ;co r rosio n resistance 铝及铝合金密度较小,强度高,导电、导热性优良,塑性和成型性好,无低温脆性,易加工.目前,铝 及铝合金材料已广泛地应用于建筑、航空、军事、汽车、航海、医疗等领域中.然而,铝的耐磨性差,腐蚀电位较负,腐蚀比较严重.采用表面处理可以提高防护性、装饰性和功能性,克服铝合金表面性能方 面的缺点,扩大应用范围,延长使用寿命 [1-6] . 1　电化学方法 1.1　电镀 作为传统的表面处理方法电镀也用在了铝合 金的表面处理上.铝合金的电镀一般是为了改善