双羟基金属氧化物前驱体法引入合金元素制备铝复合阳极氧化膜及其性能研究

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1、双羟基金属氧化物前驱体法引入合金元素制备铝复合阳极氧化膜及其性能研究摘要铝及其合金因为具有密度小、比强度人、易成型以及优良的表面支饰性能等特点，在建筑、装饰、航空以及日常生活等诸多领域得到。泛应用。复合阳极氧化处理能大大提高铝及其合金的而J蚀性能，但，于铝复合阳极氧化膜的电化学性能及合金元素对于氧化膜的影响可待于进‘步的研究。本论文针刑高纯铝Al一05和工业纯铝L3，研究J’在以硫酸为主的氧化液中阳极氧化电流密度和氧化时间对氧化膜性能的影响，结果‘：明氧化膜其主要组成是非晶态的氧化铝；氧化膜随氧化电流密度或氧化时间)的增加而增厚，并且在高的氧化电流密度(或长的氧时间)下，膜中缺陷增加，

2、甚争产生了明显的裂纹；膜的表面颜色：浅变深；氧化膜表面的显微维氏硬度随氧化时间延长而升高，随氧1二电流密度增加存在一个最大值；氧化膜的耐蚀性随氧化电流密度增(或氧化时间延长)存在一个最大值；相同氧化条件下，L3氧化较薄，且耐蚀性相对较差。并得到了住硫酸氧化液中(98％硫酸200一L+丙三醇】5g／L+草酸20g／L)，AI一05和L3相对优化的氧化工j：氧化电流1．5A／dm2，20℃，氧化时r司40分钟。、Ⅱ究了通过在铝表面形成舣羟基金属氧化物的方法引入Li、Ni、、rigJ．1．泪极氧化制备的A1一IJl、八l—Ni、At—Mg复合阳极氧化膜的性能。‘0用<射线光电子能谱(XPS)

3、和能量弥散X射线分析(EDXA)研究了复合雕极氧化膜表而秆I截面元素含量，x射线衍射(XRD)研究了复合氧化膜的晶态，扫描电予显微镜(SEM)观察了复合氧化膜截面形貌，原子力显微镜(AFM)观察复合氧化膜多孔层形貌。利用动电位极化研究了复合阳极氧化膜的腐蚀行为。结果表明双羟基金属氧化物前驱体法可以引入足量的合金元素，在阳极氧化后，可以形成复合阳极氧化膜；铝复合阳极氧化膜的品态没有因为合金元素的引入而改变，仍然是非晶态；Li、Ni合金元素的引入使得阳极氧化膜的生长更加整齐、致密，同时降低了阳极氧化膜表面的孔隙率；极化曲线检测表明，Li、Ni合金元素的引入使得复合金属阳极氧化膜在中性(pH

4、=7)、碱性(pH=11)和酸性(pH=3)1MNaCl溶液中，阳极极化电流密度明显F降，耐蚀性明显提高，Mg的引入使得A1一Mg复合阳极氧化膜在中性(pH=7)1mol／LNaCI溶液中，阳极极化电流密度明显上升，耐蚀性明显降低；交流阻抗检测显示复合阳极氧化膜比没有引入Li、Ni合金元素的阳极氧化膜具有更高的阻抗值，低的容抗值，少量的Mg引／X口f3极氧化膜的阻挡层中，可以改善阻挡层的结构，使它的阻抗值上升，但是随着膜中Mg含量的增加，阻抗值不断下降。通过复合阳极氧化膜的Mott—Schottky}

5、_

6、1线研究，Li、Ni元素的掺杂改变厂阳极氧化膜的半导体性能，由n一型变为p一型。

7、关键词：双羟基金属氧化物，前驱体法，合金元素，阳极氧化膜摘要ThePropertiesofAlloyElementIntroducedinAnodicFilmbyHydrotalcitePrecursorMethodABSTRACTDuetothecharacterofsmallerdensity，higherintensity,cheaperprice，easymachiningandexcellentsurfacedecorativeperformance，aluminumandalloyshavebeenwidelyusedinaviation，architecture，vehi

8、cles，ornamentalandhouseholdapplicationsetat．Thestudyofanodicoxidegrowthonaluminumalloysisofincreasinginterestduetothenecessityforabetterknowledgeofthemicroscopicprocessesoccurringduringanodizing．Alloyingelementsaregenerallyintroducedtoimprovecorrosionresistanceandmechanicalstrengthbymodiryingcom

9、positionandstructureoftheoxide．ButelectrochemicalbehaviorandtheinfluenceofalloyelementsoncompositeanodizedaluminumfilmsneedtobefurtherstudiedInthispaper，theeffectsofanodizingcurrentdensityandanodictimeontheanodicfilmshavebee