Oxi hóa anốt hợp kim nhôm ở điện áp cao trong dung dịch muối kềm

Nghiên cứu tiến hành oxi hóa anốt hợp kim nhôm với điện áp cao trong ba hệ dung dịch điện phân khác nhau là: Na2SiO3, Na2HPO4 va NaAlO2, nhằm mục đích nghiên cứu và so sánh sự ảnh hưởng của mỗi hệ muối tới: thời gian oxi hóa, độ dày của lớp phủ, hình dạng bề mặt và khả năng chống ăn mòn của lớp phủ (lớp màng oxi hóa).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Oxi hóa anốt hợp kim nhôm ở điện áp cao trong dung dịch muối kềm KHOA HỌC KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ OXI HÓA ANỐT HỢP KIM NHÔM Ở ĐIỆN ÁP CAO TRONG DUNG DỊCH MUỐI KIỀM Trần Tấn Nhật* Nguyễn Xuân Hoàn** TÓM TẮT Để so sánh sự ảnh hưởng của muối trong dung dịch điện phân tới độ dày lớp phủ (lớp màng oxi hóa) và thời gian oxi hóa của quá trình oxi hóa anốt hợp kim nhôm ở điện áp cao,lớp phủ oxi hóa được chế tạo bằng cách oxi hóa anốt hợp kim nhôm trong ba hệ dung dịch điện phân khác nhau là Na2SiO3, Na2HPO4, NaAlO2. Độ dày của lớp phủ được đo bằng máy đo độ dày TT230. Khả năng chống ăn mòn của hệ Na2SiO3 được đánh giá thông qua phương pháp ăn mòn giọt nhỏ. Hình dạng bề mặt của lớp màng oxi hóa được quan sát bằng máy hiển vi điện tử quét (SEM). Kết quả nghiên cứu cho thấy độ dày và khả năng chống ăn mòn của lớp màng oxi hóa trên bề mặt hợp kim nhôm tăng lên rõ rệt khi thêm muối Na2WO4. Thời gian oxi hóa được kéo dài và độ cứng của lớp màng oxi hóa tăng lên sau khi thêm natrihexametaphosphat vào ba hệ điện phân nói trên. Khi thêm đồng thời natrivolframat và natrihexametaphotphat vào hệ điện phân natrisilicat với tỉ lệ 1 : 1 thì kết cấu lớp màng oxi hóa rất vững chắc và khả năng chống ăn mòn rất cao. HIGH-VOLTAGE ANODIC OXIDATION OF ALUMINUM ALLOY 6063 IN ALKALINE SALT SOLUTION SUMMARY In order to compare the effects of oxygen acid salt in electrolytes on the film thickness and the oxidation time in the process of high voltage anodic oxidation of aluminum alloy 6063 , the oxidation films were prepared by anodic oxidation of the aluminum alloy in the three electrolyte systems of Na2SiO3, Na2HPO4, NaAlO2. The film thickness was determined by TT230 eddy current thickness gauge. The corrosion resistance of Na2SiO3 system was evaluated through dropping corrosion testing. The surface morphology of oxidation film was observed by the scanning electronic microscope (SEM). The results show that the thickness and corrosion resistance of the film can be significantly increased after tungstate was added in the three electrolytes. Oxidation time was extended and the hardness of the film was increased after adding sodium hexametaphosphate in the three electrolytes. When two additives of tungstate and sodium hexametaphosphate was simultaneously added in silicate mn electrolyte according to the proportion of 1:1, compact film with high corrosion resistance was formed. * ThS. NCS. Trường Đại học Công nghiệp TP Hồ Chí Minh ** TS. Trường Đại học Công nghiệp TP Hồ Chí Minh 68  Tạp chí Đại học Công nghiệp Trong nghiên cứu này chúng tôi thực hiện với SiO3、(NaPO3)6、NaOH、Na2HPO4、NaAl、 điện áp trong phạm vi từ 180 V – 380 V, bởi vì Na2B4O7 . quá trình oxi hóa sinh ra một lượng lớn tia lửa ở Thiết bị thực nghiệm : nguồn điện một anốt (anodic spark deposition) [5]. Qúa trình oxi chiều có thể điều chỉnh từ 0~380 V; máy hiển vi hóa anốt hợp kim nhôm [ 6,7] thường được thực điện tử quét SEM ( JSM26360, Nhật Bản) ; máy hiện tương đối nghiêm ngặt như : thời gian thực thực nghiệm ma sát vi mô ( UMT – II, Trung hiện từ 30 – 60 phút, nhiệt độ tương đối cao, sau Quốc); máy dòng xoáy kĩ thuật số đo độ dày ( khi kết thúc quá trình oxi hóa phải tiến hành bịt TT230, Trung Quốc). kín các lổ nhỏ trên lớp phủ. Sự lựa chọn oxi hóa anốt hợp kim nhôm ở điện áp cao là do quá trình 1.2. Thực nghiệm tiến hành không gây ô nhiễm môi trường, thực Quy trình công nghệ của quá trình oxi hiện qúa trình oxi hóa hợp kim nhôm với mật độ hóa anốt điện áp cao : đánh bóng hóa học → dòng thấp (3A⋅dm−2 ) nhằm tiết kiệm năng dùng nước tẩy sạch các ion → oxi hóa anốt lượng. Nếu quá trình oxi hóa thực hiện trong điện áp cao → tẩy sạch các ion → hong khô thời gian quá ngắn thì lớp màng oxi hóa tạo ra → tiến hành đo lường các chỉ tiêu của màng oxi rất mỏng, độ dày chỉ từ vài µm [9]. Vì vậy để hóa. nâng cao được các yêu cầu : độ dày, khả năng chống ăn mòn của lớp phủ cũng như bề mặt lớp Qúa trình oxi hóa bắt đầu ở mật độ dòng phủ phải bóng, sáng và không có khe hở thì quá là 0 A.dm−2, trong 10 giây đầu mật độ dòng tăng trình phối chế dung dịch phải ở độ chính xác và lên 3A.dm−2 ; trong quá trình oxi hóa điện áp hợp lí cao. Trong nghiên cứu này chúng tôi tiến liên tục tăng cao, mật độ dòng cố định là hành oxi hóa anốt hợp ...