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考虑到微弧氧化技术应用到实际生产中,必须对电解液进行维护,掌握电解液成分变化的规律。本论文开展了钛基合金微弧氧化过程中电解液成分变化规律的研究,用微弧氧化方法在TC4钛合金和纯钛表面原位生长陶瓷膜,通过电感耦合等离子体原子发射光谱仪研究了不同电参数条件下,基体在微弧氧化过程中的溶解现象和电解液中离子浓度变化特点,探讨电解液成分变化规律及其影响因素。利用涡流测厚仪测定了不同条件下陶瓷膜的厚度;利用电导率仪分析了不同条件下电解液的电导率变化特点。 在不同的直流电流密度及单向脉冲电源不同的占空比、频率和电流密度条件下,对TA1及TC4基体微弧氧化电解液的研究结果表明:电解液中Al、P和Ti元素浓度与电导率在反应初期变化较快,随反应的进行,变化速度逐渐下降。在实验范围内:Al元素浓度随着反应的进行逐渐升高(只在占空比为75%时下降),TA1基体时在不同占空比、频率和直流电流密度下逐渐达到动态平衡,TC4基体时在不同占空比下逐渐达到动态平衡。Ti元素浓度随着反应的进行逐渐升高,TA1基体时在不同占空比、频率和直流电流密度下逐渐达到动态平衡,TC4基体时在不同占空比下逐渐达到动态平衡。P元素浓度TA1基体时在单向脉冲的各电参数条件下逐渐下降,在直流模式下逐渐增加,在不同占空比和直流电流密度下逐渐达到动态平衡,TC4基体时在各电参数条件下逐渐增加,在不同占空比和频率下逐渐达到动态平衡。各基体下的电导率逐渐下降,TA1基体时在不同占空比、频率和直流电流密度下逐渐达到动态平衡,TC4基体时在不同占空比和频率下逐渐达到动态平衡。 不同电源模式下,在相同时刻,Ti元素浓度的高低顺序为:双向脉冲模式>单向脉冲模式>直流模式的,Al元素浓度的高低顺序为:直流模式>单向脉冲模式>双向脉冲模式的。直流和单向脉冲模式下,膜层由大量α-A12O3和少量γ-A12O3构成。双向脉冲模式下,膜层由大量Al2TiO5和少量α-A12O3及rutileTiO2构成。