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铝基复合材料微弧氧化陶瓷膜的制备工艺研究

崔世海  唐洪涛  李建宇  韩建民  李卫京  
【摘要】:搅拌铸造法制备的碳化硅颗粒增强铝基复合材料由于碳化硅颗粒增强相的添加增加了材料的不均匀性和冶金缺陷,使得复合材料的耐腐蚀性能低于基体铝合金。等离子微弧氧化技术是提高铝及其复合材料耐腐蚀性能的有效方法。但SiC颗粒增强铝基复合材料(SiC_p/A356)中由于不导电的SiC颗粒的存在,增加了微弧氧化工艺的难度。本文采用铝酸钠溶液体系利用微弧氧化技术在复合材料表面制备出陶瓷膜。陶瓷膜截面SEM结果表明:陶瓷膜致密均匀,膜厚约60微米;陶瓷膜与基体的结合界面处存在部分SiC颗粒,界面上没有SiC颗粒处的陶瓷膜与基体结合紧密,呈牢固的冶金结合;在SiC颗粒存在处,SiC颗粒的一端镶嵌在陶瓷膜中,另一端与基体牢固结合,整个陶瓷膜与基体的结合界面曲折不平,呈犬牙状紧密结合,保证了陶瓷膜与基体具有良好的结合强度。陶瓷膜的XRD结果表明,在氧化时间低于20 min时,陶瓷膜主要由γ-Al_2O_3组成,由于此时陶瓷膜较薄且存在许多孔隙,XRD衍射峰中,Al峰的强度较高;氧化时间高于20 min时,陶瓷膜主要由γ-Al_2O_3、α-Al_2O_3和莫来石相组成,陶瓷膜衍射峰中没有Al峰出现。

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