石墨烯对7050高强铝合金微弧氧化陶瓷膜层组织性能的影响
2020-07-21宗玙宋仁国花天顺蔡思伟
兵工学报 2020年6期
宗玙,宋仁国,花天顺,蔡思伟
(1.常州大学 材料科学与工程学院,江苏 常州 213164; 2.常州大学 江苏省材料表面科学与技术重点实验室,江苏 常州 213164)
0 引言
7050高强铝合金具有密度小、强度高、加工性能好以及焊接性能好等特点,是重要的轻质高强结构材料,广泛应用于航空工业以及民用工业等领域[1-3]。由于7×××系铝合金化学性质活泼,会发生点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀以及剥落腐蚀[4-7],耐蚀性差,极大地限制了其进一步应用。近年来,人们对提高铝及其铝合金的耐蚀性展开了大量研究,发现通过阻碍其与外界环境接触的保护膜层来进行表面改性,是一种很好的方法[8-9]。
微弧氧化(MAO)又称等离子体电解氧化,是在阳极氧化基础上发展起来的一种表面改性技术,是通过电解液和相应的电参数相结合,在铝(Al)、镁(Mg)等金属及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高压作用,生长出以基体金属为主的氧化陶瓷层[10]。MAO工艺简单,生产效率高,基本无排放,是一种环保型表面处理技术。
石墨烯由于具有超强的导电性、超高的强度、优于纳米碳管的导热性能以及超大的比表面积等优异性能[11-14],在提高材料导电性、导热性等方面均具有广阔的应用前景。Chen等[15]研究了石墨烯对Mg-锂(Li)合金结构与性能的影响;唐誉豪等[16]研究了含石墨烯纳米片电解液中电流密度对2024铝合金MAO膜性能的影响。一系列研究结果表明,将石墨烯添加到MAO技术中,可以提高陶瓷膜层的结构与性能。
本文将石墨烯作为电解液添加剂并引入MAO陶瓷膜层中,通过改变石墨烯浓度来探究其对7050高强铝合金MAO陶瓷层组织与性能的影响。……
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