The first attempts to increase the mechanical performance of the AA
7075-T6 anodic films (i.e. a homogenous growth and a good interfacial
adhesion of the oxide) were performed by optimizing some multistep
direct current procedures (MSDC), realized combining two different
levels of current density.
The selection of a first galvanostatic step at low current density
(compared to the single level of 24 mA/cm2 used in the DC procedures
previously reported) was performed with the intention to avoid the
creation of strong electric field concentrated on the intermetallics
during the first instants of oxide growth.
The four procedures adopted are summarized in Table 1, while in
Table 3 the characterization results are reported. The introduction of
MSDC anodizing procedure allows to obtain high quality and well
adherent coatings: the most performing treatment was obtained
combining a first step at 18 mA/cm2
, maximum 20 minute long
(ramps MSDC_3 and MSDC_4), followed by a second step at
24 mA/cm2
. The effectiveness of the MSDC procedure can be ascribed
to the formation of a first non-defected layer during the first ‘low
current’ step; during the subsequent‘high current’ step the oxide growth
proceeds on both the interfacial fronts of the thin non-defected layer
previously formed, avoiding an excessive concentration of the electric
field on the intermetallic compounds when the higher currents start
flowing.
The extension of the ‘low current’ step over 20 min brings to the formation
of an initial layer of high thickness, compromising the mean
hardness of the final oxide obtained, as shown in Table 3 for MSDC_2 experiment
(the reason is that the initial layer, grown a low current, is not
very hard). This effect is emphasized when a very low current level for
the initial step is selected (i.e. 15 mA/cm2
), as shown in Table 3 for
MSDC_1 experiment.
The absence of interfaces along the oxide cross sections, that could
have been caused by the current increase (current jump or current
ramp), indicates a perfect uniformity of the oxides obtained by the optimized
MSDC procedure (as shown in Fig. 3c) and thus a low risk of
coating delamination during use. Anyway the MSDC technique doesn't
allow to obtain significant improvements in terms of hardness (compared
with DC procedures) and when the higher hardness values are
reached (310 HV obtained with MSDC_3 experiment) it's not possible
to eliminate all the oxide defects (Fig. 3c).
3.2. Pulsed current anodizing
The different pulsed current procedures performed changing ion,
ioff and duty cycles1 are described in Table 2. The application of a
slightly anodic current during the time-off phase (ioff = 6 mA/cm2
),
selection based on literature data [17–20], ensures some breaks
during the growth phase without allowing the development of
undesired parasitic reactions (activated, for example, by cathodic
polarization). The current values (ion) applied during the working
phase (time-on) have been chosen considering the previous DC and
MSDC tests: 24 mA/cm2 represents the current level employed in
the preliminary analysis while 36 mA/cm2 intends to be an extreme
attempt to optimize the oxide mechanical properties, assuming that
higher currents, applied in slow square pulse mode, would provide a
discrete heat dissipation and a temporally limited concentration of
the electric field on intermetallics.
The characterizations of the oxides obtained with pulse anodizing,
summarized in Table 4, were compared with the best results achieved
in DC (by simple or multistep procedures).
The more significant improvement obtained with the pulse
anodizing technique concern the nano-hardness values measured
along the oxide cross sections: their average values are abundantly
above the hardness obtained with DC and MSDC cycles as their
profiles, shown in Fig. 4, testify.
The nano-hardness profile of the sample anodized in DC setting
−2 °C as bath temperature (DC_2) displays an interesting increasing
trend toward the oxide/electrolyte interface which demonstrates a
poor compactness of the oxide near the metal/oxide interface (due to
the presence of microcracks, see Fig. 3b) and an extremely hard oxide
near the oxide/electrolyte interface, thanks to a less aggressive acid
action at −2 °C. The PC profiles, at least in the first 50 μm, are instead
much more linear confirming the surprising homogeneity of these
oxides and proving the efficiency of the procedures tested in terms of
performance advantages.
Similarly improvements in volumetric expansion ratio and L*
parameter data were found: pulsed current anodized oxides in fact
turn out to be more compact (Vox / Vmet ~ 1.7) and very dark
(L* ~ 34) when compared with DC and MSDC coatings. In addition
pulsed current cycles, although are characterized by several slow
พยายามเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักรกลของ AA แรกฟิล์ม anodic 7075 T6 (เช่นการให้เจริญเติบโตและ interfacial ดียึดเกาะของออกไซด์) ได้ดำเนินการ โดยเพิ่มประสิทธิภาพ multistep บางกระแสตรงขั้นตอน (MSDC), รับรู้รวมทั้งสองแตกต่างกันระดับของความหนาแน่นของกระแสการเลือกขั้นตอน galvanostatic แรกที่ความหนาแน่นต่ำของปัจจุบัน(เมื่อเทียบกับระดับเดียวของ mA/cm2 24 ที่ใช้ในกระบวนการ DCรายงานก่อนหน้านี้) ทำ ด้วยความตั้งใจที่จะหลีกเลี่ยงการสร้างสนามไฟฟ้าแรงเข้มข้นในการ intermetallicsในช่วงแรกการบะหมี่กึ่งสำเร็จรูปโตออกไซด์ขั้นตอน 4 นำได้สรุปไว้ในตารางที่ 1 ใน3 ตารางที่มีรายงานผลการจำแนก แนะนำMSDC กระบวนการ anodizing-ช่วยให้ได้รับคุณภาพสูง และดีนฤมลเคลือบ: ได้รับการรักษามากที่สุดประสิทธิภาพรวมเป็นขั้นตอนที่ 18 mA/cm2ยาว 20 สูงสุดนาที(ทางลาด MSDC_3 และ MSDC_4), ตาม ด้วยขั้นตอนที่สองที่24 mA cm2. สามารถ ascribed ประสิทธิภาพของกระบวนการ MSDCจะก่อชั้นแรกไม่ใช่ defected ช่วงแรก ' ต่ำปัจจุบัน ' ขั้นตอน ในระหว่างการ subsequent'high ปัจจุบัน ' ขั้นตอนการเจริญเติบโตของออกไซด์ดำเนินการในทั้งสองแผน interfacial ของชั้นไม่ใช่ defected บางก่อนหน้านี้ เกิดขึ้น หลีกเลี่ยงการเข้มข้นมากเกินไปของการไฟฟ้าในสารประกอบ intermetallic เมื่อเริ่มกระแสสูงไหลส่วนขยายของ 'ต่ำปัจจุบัน' ขั้นกว่า 20 นาทีนำจะก่อห้องของชั้นที่เริ่มต้นของความหนาสูง ค่าเฉลี่ยความแข็งของออกไซด์ขั้นสุดท้ายที่ได้รับ ดังแสดงในตารางที่ 3 ในการทดลอง MSDC_2(เหตุผลคือว่า ชั้นเริ่มต้น เติบโตขึ้นเป็นปัจจุบัน ไม่ยากมาก) ลักษณะพิเศษนี้จะถูกเน้นเมื่อระดับปัจจุบันต่ำมากสำหรับเลือกขั้นตอนแรก (เช่น 15 mA/cm2), ดังที่แสดงในตารางที่ 3 สำหรับMSDC_1 ทดลองการขาดงานของอินเทอร์เฟซตามเป็นข้ามส่วน ที่สามารถเกิดจากกระแสการเพิ่ม (ข้ามปัจจุบันหรือปัจจุบันลาด), ใจสมบูรณ์แบบของออกไซด์ที่ได้รับ โดยการเพิ่มประสิทธิภาพการบ่งชี้กระบวนการ MSDC (ตามที่แสดงใน Fig. 3c) จึงมีความเสี่ยงต่ำdelamination เคลือบในระหว่างการใช้ อย่างไรก็ตาม เทคนิค MSDC ไม่อนุญาตให้ได้รับการปรับปรุงที่สำคัญในด้านความแข็ง (เปรียบเทียบมีขั้นตอนการ DC) และเมื่อค่าความแข็งสูงถึง (HV 310 ที่ได้ ด้วยการทดลอง MSDC_3) เป็นไปไม่ได้เพื่อขจัดออกไซด์ทุกข้อบกพร่องกิน 3c)3.2 การ anodizing-ปัจจุบันสูงตอนปัจจุบันพัลต่าง ๆ ดำเนินการเปลี่ยนไอออนcycles1 ioff และภาษีไว้ในตารางที่ 2 การประยุกต์การปัจจุบัน anodic เล็กน้อยในช่วงระยะเวลาปิด (ioff = mA 6 cm2),พักใจเลือกตามข้อมูลเอกสารประกอบการ [17-20],ระยะเจริญเติบโตโดยให้การพัฒนาไม่เสียงฟู่เหมือนกาฝากปฏิกิริยา (เรียก เช่น โดย cathodicโพลาไรซ์) ค่าปัจจุบัน (ไอออน) ใช้ในการทำงานระยะ (ครั้งที่) การเลือกพิจารณา DC ก่อนหน้า และทดสอบ MSDC: mA 24 cm2 แสดงถึงระดับการจ้างงานในปัจจุบันการวิเคราะห์เบื้องต้นในขณะที่ม้า 36 cm2 ต้อง การมากพยายามปรับการออกไซด์คุณสมบัติทางกล สมมติว่าที่จะให้กระแสสูง ใช้ในโหมดตารางชีพจรช้า การกระจายความร้อนไม่ต่อเนื่องและเข้มข้น temporally จำกัดของสนามไฟฟ้าบน intermetallicsCharacterizations ของออกไซด์ได้ ด้วยชีพจร anodizing-สรุปไว้ในตาราง 4 ถูกเปรียบเทียบกับผลดีที่สุดได้ใน DC (โดยขั้นตอนง่าย ๆ หรือ multistep)ปรับปรุงยิ่งได้ ด้วยชีพจรวัดค่าความแข็งนาโน anodizing-เทคนิคที่เกี่ยวข้องตามเป็นข้ามส่วน: ค่าเฉลี่ยอุดมสมบูรณ์ข้างต้นความแข็งได้ ด้วยวงจร DC และ MSDC เป็นของพวกเขาโพรไฟล์ Fig. 4 แสดงเป็นพยานโพรไฟล์ความแข็งนาโนของอย่างเครื่องใน DC−2 ° C เป็นอุณหภูมิน้ำ (DC_2) แสดงขึ้นที่น่าสนใจโน้มของอินเทอร์เฟซออกไซด์/อิเล็กโทรซึ่งแสดงให้เห็นถึงการcompactness ดีของออกไซด์ใกล้อินเทอร์เฟสโลหะ/ออกไซด์ (ครบกำหนดไปของ microcracks ดู Fig. 3b) และออกไซด์ยากมากใกล้กับอินเตอร์เฟซออกไซด์/อิเล็กโทร ขอบคุณกรดน้อยก้าวร้าว−2 องศาเซลเซียส ค่า PC น้อย μm ก่อน 50 มีแทนเชิงเส้นมากยืนยัน homogeneity น่าแปลกใจเหล่านี้ออกไซด์และพิสูจน์ประสิทธิภาพของขั้นตอนการทดสอบในรูปของข้อดีของประสิทธิภาพการทำงานในทำนองเดียวกันการปรับปรุงในอัตราส่วนขยาย volumetric และ L *พบข้อมูลพารามิเตอร์: ปัจจุบันพัลเครื่องออกไซด์ในความเป็นจริงเป็นกระชับ (Vox / Vmet ~ 1.7) และมืดมาก(L * ~ 34) เมื่อเปรียบเทียบกับ DC และ MSDC เคลือบ นอกจากนี้สูงรอบปัจจุบัน ถึงแม้ว่ามีลักษณะหลายช้า
การแปล กรุณารอสักครู่..