(3.236.118.225) 您好!臺灣時間:2021/05/16 11:02
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:賴宗沂
研究生(外文):Tzong-Yi, Lai
論文名稱:7075鋁合金經微弧氧化後表面染黑處理
論文名稱(外文):Surface blackening on 7075 aluminum alloy by micro-arc oxidation
指導教授:邱傳聖邱傳聖引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:元智大學
系所名稱:機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:66
中文關鍵詞:微弧氧化黑色陶瓷層7075鋁合金
外文關鍵詞:Micro-arc Oxidationblack ceramic7075 aluminum alloy
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:484
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
微弧氧化表面處理是一項與傳統表面處理截然不同的表面處理技術。現今多以輕金屬合金鋁、鎂、鈦為主要處理金屬,經微弧氧化過後的工件表面會生成一層陶瓷氧化膜,提升表面的各種材料特性。而一般表面處理後,表面染黑的程序需額外進行,而此步驟較費時。微弧氧化過後的陶瓷氧化層多為灰白色,本論文對7075鋁合金進行微弧氧化處理,為了使微弧氧化過後的表面陶瓷氧化層呈現黑色外觀,實驗用矽酸鹽中添加釩酸銨對於不同的處理時間討論試片黑化程度。其中作用時間達20分鐘時,用色度儀測出該作用時間的反射率可達5%以下,且用CIE. L*a*b* 測色標準測量出L*-value會隨作用時間的增加而下降。利用XRD、XPS、FTIR、SEM對表面進行觀測與分析,推論在添加釩酸銨後的溶液進行微弧氧化,隨著作用時間增加,試片表面所產生的V2O3含量增加,使試片表面膜層黑化,其黑化程度也隨著上升。



Micro-arc oxidation is a new surface treatment technology. The aluminum, magnesium and titanium metal surface can produce a layer of ceramic oxide coating and enhance the material properties after micro-arc oxidation. After traditional surface treatment technology, surface blackening need one more time-consuming procedure. Most of the surface of ceramic oxide coating is white after micro-arc oxidation. In this paper, we will change the surface color of the material on 7075 aluminum alloy by micro-arc oxidation treatment. In order to make the micro-arc oxidation ceramic surface presents black appearance; we add ammonium metavanadate in silicate electrolyte and discussing the surface blackening of specimen in different time period. When time up to 20 minutes, the reflectivity is less than 5%. L*-value would decrease with the increase of production time. The characteristics of MAO coatings formed at different treatment time were detection and investigated by SEM,XRD, FTIR,XPS and color analysis instrument. The black ceramic layer containing V2O3 , content of V2O3 would enhance with the increase of production time. As the result, the surface color of specimen is more black.

目錄
摘要 i
Abstract ii
誌謝 iv
目錄 vi
表目錄 x
圖目錄 xi
第一章 前言 1
第二章 文獻回顧 4
2.1 鋁合金簡介 4
2.2 鋁合金的應用 5
2.3 鋁合金表面改質技術發展現況 5
2.3.1 表面處理技術的種類 5
2.3.2 表面處理技術-陽極處理(Anodizing Coating) 6
2.3.3 表面處理技術-硬膜陽極處理 7
2.4 新興表面處理技術-微弧氧化 7
2.4.1 微弧氧化簡介 7
2.4.2 微弧氧化膜層成分特性以及結構 8
2.4.3 微弧氧化製程 9
2.4.4 微弧氧化電源形式對膜層特性的影響 11
2.4.5 微弧氧化電流密度對膜層特性的影響 13
2.4.6 微弧氧化製程時間對膜層特性的影響 14
2.4.7 微弧氧化電解液對膜層特性影響 15
2.4.8 微弧氧化技術特點 15
2.5 金屬的著色與染色 17
2.5.1 陽極氧化膜的染色 18
2.5.2 微弧氧化的染色 20
2.6 色度分析簡介 20
第三章 實驗方法 28
3.1 實驗流程 28
3.2 實驗材料 28
3.3 實驗參數 28
3.4 實驗儀器 29
3.5 實驗步驟 29
3.6 實驗設備 30
3.6.1 表面粗糙度量測 30
3.6.2 膜層厚度量測 31
3.6.3 分光色差儀 31
3.6.4 場發射掃描式電子顯微鏡觀察 32
3.6.5 XRD 繞射分析 32
3.6.6 傅立葉轉換紅外線光譜儀量測 33
第四章 實驗結果與討論 39
4.1 試片重量變化 39
4.2 膜層厚度變化 40
4.3 表面粗糙度變化 41
4.4 色度量測與分析 42
4.5 掃描式電子顯微鏡觀察 44
4.5.1 低倍率SEM觀察 44
4.5.2 高倍率SEM觀察 45
4.6 X-ray繞射分析結果(XRD) 45
4.7 傅立葉轉換紅外線光譜儀(FTIR) 47
4.8 X射線光電子能譜( X-ray photoelectron spectroscopy,XPS ) 48
第五章 結論與建議 61
5.1 結論 61
5.2 建議 62
參考文獻 63


參考文獻
1.H.Y. Zheng, Y.K. Wang, B.S. Li, G.R. Han.“The effects of Na2WO4 concentration on the properties of microarc oxidation coatings on aluminum alloy” Materials Letters 59,pp. 139–142 ,(2005).
2.蔡幸甫, 「輕金屬產業發展現況及趨勢」,輕金屬特刊,工業材料雜誌198期, pp. 72-80,(2003).
3.Hong fang ,M. Zhi bao, L. and IN Feng ling, Y. “Electroplating of aluminum alloys”, Corrosion & Protection, 24, pp. 126-163,(2003).
4.Soon-Moon Jeong, et al. “Stability improvement of organic light-emitting diode with aluminum cathode deposited by ion beam assisted deposition method”, Thin Solid Films, 475, pp. 227- 230,(2005).
5.Tsangaraki-Kaplanoglou, et al., “Effect of alloy types on the anodizing process of aluminum”, Surface and Coatings Technology, 200, pp. 2634-2641,(2005).
6.Gyu-Sun Lee, Sung-Hoon Bae, Young-Ze Lee., “The influence of formation of transfer layer on the characteristics of friction and wear mechanism between several coatings and anodized aluminum alloy”, Surface & Coatings Technology,pp.152-157,(2010).
7.A.L. Yerokhin, L.O. Snizhko, N.L. Gurevina, A. Leyland, A. Pilkington, A. Matthews, Appl. Phys. 36(2003).
8.Charles A. Grubbs , Charlie Grubbs Consulting , Lakeland , “Anodizing of Aluminum ”, surface treatments , pp . 397 -412.
9.Guo-Hua Lv , Huan Chen , Wei-Chao Gu, Wen-Ran Feng , Li Li , Er-Wu Niu ,Xian-Hui Zhang , Si-Ze Yang.“ Effects of graphite additives in electrolytes on the microstructure and corrosion resistance of Alumina PEO coatings”, Current Applied Physics, pp. 324–328,(2009).
10.Xin Shi-Gang, Song Li-Xin, Zhao Rong-Gen, Hu Xing-Fang,” Properties of aluminum oxide coating on aluminum alloy produced by micro-arc oxidation”, Surface & Coatings Technology, pp. 184-188,(2005).
11.陳仲宜, 「淺談微弧氧化技術在輕金屬表面處理之應用」,產業評估專欄,金屬工業研究中心,pp.1-2,(2007).
12.J.A. Curran, T.W.Clyne,”Porosity electrolytic oxide coatings“, Acta Materialia, pp. 1985-1993,(2006).
13.Shigang Xin , Lixin Song, Ronggen Zhao, Xingfan Hu“Influence of cathodic current on composition, structure and properties of Al2O3 coatings on aluminum alloy prepared by micro-arc oxidation process”, Thin Solid Films,pp. 326-332 ,(2006).
14.馮克林,「輕金屬微電弧電漿電化學技術,輕金屬專題」,工業材料雜誌第211期, pp. 104-109,(2004).
15.Oleg Demine,鐘時俊,翁榮洲,「微電弧氧化表面處理原理與應用,材料與技術」,工業材料雜誌第194期, pp. 176-179,(2003).
16.Bai Jicheng, Guo Yongfeng, Li Liqing,Liang Ke. “Micro Arc Oxidation Process on LY12 Aluminum Alloy Using Bipolar Square Pulse Power Source”,中國機械工程,19卷11期,pp.1274-1277.(2008).
17.Lu Xian-yi, Jin Zeng-sun, Wu Han-hua, Long Bei-hong, Wang Jian-bo, Effects of Cathodic/Anodic Current Density on Properties of MAO Coatings on Aluminum Alloy. Journal of JILIN University,Vol 43. NO.1.(2005).
18.Duan Guan- wen, LI Jin-fu, Wang Yong- jun, Xu Zhi-xiong, “Research of Micro-arc Oxidation of Aluminum Alloy ”,表面技術,36卷,3期,pp. 30-33,(2007).
19.李紅霞,宋仁國,鄭曉華,趙堅,「微弧氧化時間對鋁合金陶瓷塗層結構和耐磨性的影響」,材料保護,第41卷,第12期,pp. 65-67,(2008).
20.Shao chen, Feng Hui, Wei Ying-liang, Gao Lei, Wen Feng-yuan, Liu Qian, “Study on micro-arc oxidation of aluminum alloy in different electrolytes systems” ,Applied Chemical Industry,pp. 747-751,(2006).
21.Zhang Ju-guo , Yang Hua , “Study on Technological Conditions of Micro-arc Oxidation on Aluminum Alloy”, surface technology,38卷,1期,pp. 48-50,(2009).
22.Wang Cai-li , Zhao Li-xin , Shao Zhong-cai, “Progress in Study of functional ceramic coatings prepared by Micro-arc oxidation on Al Alloys and Mg Alloys”, Electroplating & pollution Control,Vol.28, No.6 , pp. 1-4 ,(2008).
23.沈寧一,「表面處理工藝手冊」,pp274-275(1993).
24.胡傳炘,「表面處理手冊」,pp.248-255(2005).
25.張裕祺,「表面處理」,pp224-225(1993).
26.Chia-wei Huang, “the study of electrolytic coloring in silver nitrate solution after the second anodic treatment of aluminum sheet”,(2007).
27.李志君,基礎色彩學,色彩實驗室,民國93年.
28.胡宏亮,光、色彩、色彩管理,圖文傳播問答大全電子書.
29.Junming Li, Hui Cai , Bailing Jiang, “Growth mechanism of black ceramic layers formed by microarc oxidation” Surface & Coatings Technology, pp.8702-8708(2007).
30.Lu Wei-ling1, Ma Ying1, Chen Ti-jun1, Xu Wei-jun1, 2, Yang Jian1, Hao Yuan1, “Effects of oxidation time on microstructures and properties of micro-arc oxidation coatings of AZ91D magnesium alloy ”,中國有色金屬學報,pp.1385-1391(2009).
31.曾國輝,李九龍,「鋁合金微弧氧化陶瓷膜層性質之研究」,龍華科技大學第二十二期學報.
32 . 張文達,楊晶, 「微弧氧化陶瓷塗層在鋁質金屬型上的應用」,新技術新工藝, pp.80-82(2008).
33. http://www.aandb.com.cn/script/edfile/2008/10/20081016-221932-91789361.pdf

34 . http://www.science-and-fun.de/tools/
35. 田大昌,黃啟貞,「場發射式歐傑電子顯微鏡(AES)/微區表面化學電子能譜儀(ESCA)之簡介」,工業材料雜誌201期,pp.81-89(92年).


QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top