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研究生:吳浩宇
研究生(外文):Hao-Yu Wu
論文名稱:LZ91鎂鋰合金微弧氧化後進行疏水處理之研究
論文名稱(外文):The Study of LZ91 Magnesium-Lithium Alloys with Micro-arc Oxidation coatings on hydrophobic properties
指導教授:楊木榮楊木榮引用關係
指導教授(外文):Mu-Rong Yang
口試委員:楊木榮
口試委員(外文):Mu-Rong Yang
口試日期:2015-07-30
學位類別:碩士
校院名稱:大同大學
系所名稱:材料工程學系(所)
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:43
中文關鍵詞:疏水性微弧氧化Mg-Li合金
外文關鍵詞:HydrophobicMicro arc oxidationMg-Li alloy
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鎂合金因具有良好加工性、吸震性、導電性、導熱性、電磁屏障等特性,目前已廣泛應用生活各領域上。然而,鎂本身化學活潑性高,在一般環境下便極易腐蝕,此缺陷大幅地限制了鎂及其合金應,因此,如何使鎂合金的耐蝕性增加便成了研究發展的方向。其中,微弧氧化為一種改善鎂合金表面耐蝕性的表面處理技術,利用在鎂合金表面生成一層陶瓷氧化膜層,減緩其受腐蝕的速率。然而,其陶瓷氧化層表面仍存在細微孔洞,易使水氣或其他腐蝕環境進入孔隙中。與此同時,因陶瓷氧化膜層的表面具親水性,故利用含有植物油與動物油混和的油酸及硬脂酸或含有氟鍵結的鐵氟龍溶液進行疏水化處理,對微弧氧化層的孔隙進行填補及改善表面的親水性質。
本實驗利用微弧氧化法,探討對LZ91鎂鋰合金進行微弧氧化之添加電解液成分對其成膜之性質影響,並利用田口方法找出顯著因子。進一步控制微弧氧化時間改變膜層厚度及孔隙大小,浸泡不同溶液(油酸、硬脂酸、鐵氟龍),探討其疏水性及耐蝕性的變化。結果顯示,在膜層較厚時可提供較佳之耐蝕性,且經三種疏水溶液浸泡後皆可有效的提高其水接觸角,且當孔隙增大時,鐵氟龍可進入孔隙中填補其缺陷,達到更加之耐蝕性。
Magnesium alloy have been widely used commercially due to high specific strength, damping capacity, electrical conductivity, thermal conductivity, and electromagnetic shielding. However, poor corrosion resistance of magnesium significantly limits its application. Therefore, the corrosion resistance improvement of magnesium alloys is always a critical issue for further application. Micro-arc oxidation (MAO) is a surface treatment technology to improved corrosion resistance of magnesium alloy. The MAO ceramic coating on the magnesium alloy can alleviate the corrosion. However, the microchannels in MAO coating are prone to provide the pathway for corrosive medium, such as water, leading to corrision. The hydrophilic surface of the MAO ceramic oxide film is more susceptible to the uptake of water. In this work, The hydrophilic surface of the MAO ceramic oxide film will be modified into hydrophobic surface through the dipping in oleic acid, stearic acid or Teflon solution.
致謝I
摘要I
AbstractII
目錄III
圖目錄V
表目錄VII
第一章 前言1
1-1 研究動機1
1-2 研究目的2
第二章 文獻回顧3
2-1 鎂及鎂合金簡介3
2-1-1 鎂合金的分類4
2-1-2 鎂鋰合金5
2-2 鎂合金的表面處理技術5
2-3 微弧氧化技術7
2-3-1 微弧氧化簡介8
2-3-2 微弧氧化原理8
2-3-3 影響微弧氧化膜層之因素11
2-4 疏水原理簡介13
2-4-1 表面粗糙度對水接觸角之影響14
2-5 田口方法16
2-5-1 田口直交表16
2-5-2 訊號/雜訊比16
第三章 實驗方法與步驟18
3-1 試片前處理19
3-2 微弧氧化處理19
3-2-1 實驗步驟19
3-2-2 實驗參數21
3-3 疏水化處理22
3-4 複合膜層分析23
3-4-1 膜層厚度分析23
3-4-2 膜層粗糙度分析23
3-4-3 X-ray繞射分析23
3-4-4 微觀結構23
3-4-5 膜層疏水性分析24
3-4-6 極化曲線分析24
第四章 結果與討論26
4-1 田口實驗分析26
4-2 膜層厚度變化30
4-3 膜層粗糙度變化30
4-4 X-ray繞射分析31
4-5 SEM微觀結構分析33
4-6 極化曲線分析34
4-7 疏水處理後之粗糙度分析35
4-8 疏水處理後之疏水性分析36
4-9 疏水處理後之極化曲線37
第五章 結論41
參考文獻42
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