浸铝层及NiTi形状记忆合金等离子电解氧化工艺与机理研究

浸铝层及NiTi形状记忆合金等离子电解氧化工艺与机理研究本论文研究了Q235钢、工业纯钛和NiTi形状记忆合金（SMA）表面等离子体电解氧化（PEO）的工艺与机理，分析了获得陶瓷层的微观组织结构、相组

浸铝层及NiTi形状记忆合金等离子电解氧化工艺与机理研究 本论文研究了Q235钢、工业纯钛和NiTi形状记忆合金（SMA）表面等离子 体电解氧化（PEO）的工艺与机理，分析了获得陶瓷层的微观组织结构、相组成 与性能，主要包括以下内容：采用热浸镀铝（HDA）和PEO相结合的方法，在 Q235钢基体表面获得一层陶瓷层。用扫描电镜（SEM）观察了复合膜层的断面及 表面形貌，用X-ray衍射仪（XRD）分析了陶瓷层的相组成，特别是使用透射电 镜（TEM）对陶瓷层进行了观察和选区电子衍射；综合分析了陶瓷层的形成过程 随PEO时间和电流密度的变化规律，在此基础上研究了陶瓷层向内外生长的比例 关系，提出了膜的形成及表面现象与对应的电压区间的关系模型；研究了陶瓷层 的硬度、耐磨性能、孔隙率和耐蚀性能；对Q235钢表面热浸镀铝层PEO的反应 机理进行了分析。 结果表明：（1）复合膜层由三层构成，由内向外依次为Fe-Al合金层、纯 热浸镀铝层和PEO陶瓷层，各层之间达到了冶金结合，陶瓷层表面存在较多的孔 洞和裂纹。随着PEO时间的延长，陶瓷层表面颗粒变大，重熔、凝固程度增加， 孔洞增大。 （2）陶瓷层主要由晶态Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>相组成，并含有一 定量的非晶态相。晶态Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>相包括 κ-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、θ-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和 β-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>，其中β-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>相含 量最少。 随着PEO时间延长，非晶态相逐步向晶态相转变。κ- Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>的晶体尺寸分布范围较宽，小者不足100nm，大