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《鈦合金表面多孔TiO2的制備及提高涂層結(jié)合性能的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要提高隱身涂層與飛行器基體的結(jié)合性能是改善其服役壽命的重要措施，也是研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。本項(xiàng)工作選擇TC4鈦合金為研究對(duì)象，采用陽(yáng)極氧化與微弧氧化在其表面獲得TiO2多孔膜，以期望提高鈦合金基體與環(huán)氧涂層（含F(xiàn)e吸波劑)的結(jié)合強(qiáng)度。本試驗(yàn)中陽(yáng)極氧化以硫酸為電解液，微弧氧化主要以Na2SiO3為電解液，鈦合金（TC4）為陽(yáng)極，采用了恒壓和恒流兩種氧化方式。用FESEM觀察了多孔膜的微觀形貌并用XRD對(duì)覆在鈦基體上的氧化膜進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析，系統(tǒng)地研究了氧化工藝參數(shù)（如電壓、電流、氧化時(shí)間和電解液濃度）對(duì)TiO2多孔膜形貌、晶型、厚度和
2、表面粗糙度的影響。結(jié)果表明：陽(yáng)極氧化獲得的TiO2多孔膜的孔徑分布在100~200nm；80V和150V分別是恒壓陽(yáng)極氧化過(guò)程中銳鈦相和金紅石相的晶型轉(zhuǎn)變電壓。微弧氧化獲得的多孔膜孔徑在0.1μm~10μm，膜厚分布在10~50μm，電流對(duì)晶型的轉(zhuǎn)變有主導(dǎo)作用。此外還測(cè)試了鈦合金基體與涂層的結(jié)合強(qiáng)度，分析了其影響因素。結(jié)果表明：陽(yáng)極氧化中，隨電壓的升高，涂層的結(jié)合強(qiáng)度先增大后減小，隨時(shí)間無(wú)明顯變化，在100V，10min達(dá)到最佳值9.97MPa。微弧氧化中，涂層的結(jié)合強(qiáng)度隨電流以及時(shí)間的增大都是先增大后減小，在3A，4min時(shí)達(dá)到最佳值33.62MPa。
3、關(guān)鍵詞:鈦合金，多孔TiO2，微弧氧化，陽(yáng)極氧化，環(huán)氧涂層，結(jié)合強(qiáng)度i鈦合金表面多孔TiO2的制備及提高涂層結(jié)合性能的研究ABSTRACTToimprovethebondingfeaturebetweenthestealthcoatingandtheaerocraftsubstrateisanimportantprecautiontoprolongtheservicelifeoftheaerocraftwhichhasbecomeoneoftheresearchemphases.Inthiswork,theTiO2porousfilmswereprepa
4、redontheTC4substratewiththeaidofanodicoxidationandmicro-arcoxidationsoastomodifythebondingstrengthbetweenthesubstrateandtheepoxycoating(withtheabsorbentFe).TheconstantvoltageoxidationwiththeelectrolyteofsulphuricacidandtheconstantcurrentoxidationwiththeelectrolyteofNa2SiO3weresep
5、aratelyadoptedintheexperiments.Thentheas-preparedTiO2porousfilmwascharacterizedrespectivelybymeansofFESEMandXRD.Theeffectsoftechnicalparameters(suchasthevoltage,thecurrent,thetime,theconcentrationoftheelectrolyte)onthemorphology,thecrystalstructure,thethicknessandthesurfaceroughn
6、essofTiO2porousfilmwereinvestigated.Itwasindicatedthattheapertureofporousfilmpreparedbyanodicoxidationinsulphuricaciddistributedfrom100nm~200nm.TheanataseTiO2filmwasobtainedattheoxidationvoltageof80V,whiletherutileTiO2wasgainedat150V.Theporousfilmpreparedbymicro-arcoxidation,howe
7、ver,possessedtheapertureof0.1μm~10μmwiththethicknessof10μm~50μm,inwhichthecurrentplayedaleadingroleinthetransformationofthecrystalstructureofTiO2film.Moreoverthebondingstrengthbetweenthesubstrateandthecoatingwasmeasured.Theresultsshowedthat,thebondingstrengthofthecoatingpreparedb
8、yanodicoxidationtechniquefirstlyincrease
