《材料表面与界面》

《材料表面与界面》调研报告

材料表面与界面

调 研 报 告

题 目: 航空用铝合金表面研究

班 级: 材料化学12-2

学 号: 1209020208 姓 名: 宫宝昌 教 师: 李丽波

哈尔滨理工大学化学与环境工程学院

2014年10月8日

《材料表面与界面》调研报告

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摘 要

全面介绍了国内外铝合金在建筑"汽车"航空航天等行业的应用及研究进展，主要阐述了航空航天领域结构胶接在国内外的发展状况"胶接用铝合金表面处理方法的目的"表面处理的机理及分类"影响表面处理质量的工艺参数"现代表面分析技术等#并对近年来国内外应用最广"技术最成熟的磷酸阳极化表面处理技术的应用及优缺点进行了分析，并展望了该领域研究的发展趋势

《材料表面与界面》调研报告

目 录

摘要 ...................................................................................................................... I 目 录 ............................................................................................................ IV

第1章 绪 论 ..................................................................................................... 1

1.1 意义目的 ................................................................................................ 1

1.1.1 铝合金特性简介 ......................................................................... 1

1.1.2 铝合金表面常用的处理方法 ..................................................... 1

1.1.3 铝基复合材料 ............................................................................. 2

1.1.4 超塑性成型铝合金 ..................................................................... 2

1.1.5 铝锂合金 ..................................................................................... 3

第2章 铝合金表面氧化现象研究 ..................................................................... 5

2.1.1 表面预处理 ................................................................................. 5

2.1.2阳极化处理..................................................................................6

2.1.3阳极氧化膜生成一般原理..........................................................7

2.2阳极氧化的种类...................................................................................7

2.3阳极氧化膜结构、性质.......................................................................8

第3章 铝合金阳极氧化缺陷 ............................................................................. 9

3.1铝合金阳极氧化缺陷 ............................................................................. 9

3.1.1酸或碱浸蚀 .......................................................................................... 9

3.1.2 大气腐蚀...........................................................................................9

3.1.3 纸腐蚀(水斑)..................................................................................10

3.1.4氧化烧损(烧焦).................................................................................10

3.1.5 粉化.................................................................................................10

3.1.6 黑斑(又称热斑或软斑)..................................................................10

总 结 ............................................................................................................. 12

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第1章 绪 论

1.1 意义目的

铝合金以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。铝合金通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素，20世纪初由德国人Alfred Wilm发明，对飞机发展帮助极大，一次大战后德国铝合金成分被列为国家机密。跟普通的碳钢相比有更轻及耐腐蚀的性能，但抗腐蚀性不如纯铝。在干净、干燥的环境下铝合金的表面会形成保护的氧化层【1】。

复合材料通过交接技术可以形成性能更优的复合材料，在航空领域发挥极大的作用。 1.1.1 铝合金特性简介

铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。

1.1.2 铝合金表面常用的处理方法

汽车、航空航天领域最常使用结构胶接。主要用来联接部件，承受外部或内部的力，表面处理的目的主要是脱脂，除油，除锈，粗化和表面活化等。获得清洁无污染、表面积大、具有高的表面能、具有较小的浸润角的被胶表面以获得良好的胶接力学性能。表面处理的质量是决定胶接强度的关键因素之一，表面处理的方法很多，国内外学者及工程师们也在不停 地探索。目前比较成熟，应用比较广泛的有：化学法、物理化学法、综合法航空航天胶接用的铝合金，其表面处理最常用的方法是化学法和电化学