【導讀】1．檢索近十年來與課題相關(guān)的中外文獻不少于20篇，其中近五年文獻不少于10篇，外文不少于2篇。按本科畢業(yè)設(shè)計（論文）指導手冊的寫作要求完成開題報告，完成原文翻譯1篇。性能的影響，獲取最佳的前處理工藝。論文的撰寫必須符合學校規(guī)定要求。論文結(jié)束一并提交查閱的資料和實驗原始記錄。[4]劉忠寶.彩色不銹鋼制備及性能研究[D].西安電子科技大學碩士學位論文.2020.本人聲明，所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立完成的研究成果。成果,也不包含本人已用于其他學位申請的論文或成果。對本文的研究作出重要貢獻。的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本。向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。通過塔菲爾曲線測試確定活化體系；通過對電解拋光配方和活。進行塔菲爾曲線測試，為實際應用基材表面狀況的選擇提供參考依據(jù)?；罨玫降碾娊庵ば阅茌^基材拋光面更優(yōu)。

　　

【正文】 航空大學科技學院 2020屆畢業(yè)論文 18 活化工藝對無鉻電解著色膜性能的影響 正交試驗方案設(shè)計 實驗中使用的是電化學活化的方法，討論硫酸，磷酸，硫酸銨，氟硅酸四個因素影響對著色膜性能的影響 ，各個因素的水平如表 34 所示。 表 34 不銹鋼活化因素水平表 實驗號 影響因素 硫酸 ml/L 磷酸 ml/L 硫酸銨 g/L 氟硅酸 ml/L 1 35 1 80 1 2 50 5 100 5 3 65 9 120 9 注：活化時間固定為 5min，電流密度固定為 。 實驗中采用 L9(34)正交試驗表，設(shè)計試驗如表 35 所示。 表 35 活化正交實驗表 正交試驗的結(jié)果 實驗測試方式同拋光正交實驗，對 膜的光澤度及耐蝕性進行測試，正交試驗結(jié)果如下表 36 所示。 試驗編號 硫酸 ml∕ L 磷酸 ml∕ L 硫酸銨 g/L 氟硅酸 ml∕ L 1 35 1 80 1 2 35 5 100 5 3 35 9 120 9 4 50 1 100 9 5 50 5 120 1 6 50 9 80 5 7 65 1 120 5 8 65 5 80 9 9 65 9 100 1 南昌航空大學科技學院 2020屆畢業(yè)論文 19 表 36 正交實驗結(jié)果 試驗編號 硫酸 ml∕ L 磷酸 ml∕ L 硫酸銨 g∕ L 氟硅酸 ml∕ L 耐蝕性評分 光澤度評分 綜合評分 1 35 1 80 1 2 5 2 35 5 100 5 4 5 3 35 9 120 9 2 3 4 50 1 100 9 4 6 5 5 50 5 120 1 4 3 6 50 9 80 5 4 4 4 7 65 1 120 5 2 6 4 8 65 5 80 9 2 6 4 9 65 9 100 1 2 3 K1 K2 12 12 K3 10 9 10 k1 k2 4 k3 3 極差 R 2 3 因素主次 磷酸 ＞ 氟硅酸 ＞ 硫酸 ＞ 硫酸銨 表 36 可得：膜層性能影響最大的因素為磷酸，其次為氟硅酸，硫酸和硫酸銨的影響因素較小。 根據(jù)正交試驗分析表得出四因素指標（硫酸，磷酸，硫酸銨及氟硅酸）和膜層綜合性能關(guān)系曲線分別如圖 35（ a）（ b）（ c）（ d）所示。 南昌航空大學科技學院 2020屆畢業(yè)論文 20 （ a） （ b） (c) (d) 圖 35 硫酸濃度、磷酸濃度、硫酸銨及氟硅酸濃度和膜層綜合性能關(guān)系曲線 從圖 35 可得： （ a）隨著硫酸溶度增加，膜層綜合性能先上升后下降，在硫酸溶度為 50ml/L 時，膜層綜合性能最好，因此， 硫酸的最佳濃度范圍為 3565ml/L，最佳點為 50ml/L。 （ b）隨著磷酸溶度增加，膜層綜合性能呈下降趨勢，在磷酸溶度 1ml/L 時，膜層綜合性能最好 ，因此磷酸最佳 的濃度范圍為 19ml/L，最佳點為 1ml/L。 （ c）隨著硫酸銨溶度增加，膜層綜合性能先上升后下降，在硫酸銨溶度為 100g/L時，膜層綜合性能最好，因此硫酸銨的最佳 濃度范圍為 80120g/L，最佳點為 100g/L。 （ d）隨著氟硅酸溶度增加，膜層綜合性能先上升后下降，在氟硅酸溶度為 5ml/L時，膜層綜合性能最好，因此氟硅酸的最佳溶度范圍為 19ml/L，最佳點為 5ml/L。 0 2 4 6 8 10 綜合評分氟硅酸 ml/L0 2 4 6 8 10 綜合評分磷酸 /m l/L35 40 45 50 55 60 65 綜合評分硫酸濃度 /m l/L80 90 100 110 120 綜合評分硫酸銨 /g/ L南昌航空大學科技學院 2020屆畢業(yè)論文 21 活化時間對著色膜性能的影響 研究活化時間對著色膜的影響時，固定硫酸濃度 50ml/L、磷酸 濃度 1ml/L、硫酸銨 100g/L、氟硅酸濃度 5ml/L 及電流密度 ，對活化時間進行單因素研究，性能結(jié)果如圖 36 所示。 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 綜合評分時間 /分鐘 圖 36 活化時間對著色膜性能的影響 從圖 36 中可得：活化時間為 5min 時，著色膜性能最好?；罨瘯r間太短，活化液對試樣表面活化作用小，試樣表面不處于新鮮的活化狀態(tài)，不利于電解著色膜的生長；活化時間太長，試樣為陽極，處于氧化狀態(tài)，過度氧化形成鈍化膜，即使在酸性溶液中，仍對鈍化膜溶解低 ，不利于氧化膜生長。 因此活化時間 最佳 為 5min。 活化電流密度對著色膜性能的影響 研究活化電流密度對著色膜的影響時，固定硫酸濃度 50ml/L、磷酸濃度 1ml/L、硫酸銨 100g/L、氟硅酸濃度 5ml/L、 電流密度 ，對活化電流密度進行單因素研究，性能結(jié)果如圖 37 所示。 綜合評分電流密 度 /A/dm2 圖 37 活化電流密度對著色膜性能的影響 南昌航空大學科技學院 2020屆畢業(yè)論文 22 從圖 37 中可得：陽極電流密度小，陽極氧化速率小，對試樣表面陽極溶解作用小，對試樣表面活化力度小，表面仍殘余雜質(zhì)，阻礙著色膜的生長，著色膜 耐蝕性降低；陽極電流密度大，試樣在陽極發(fā)生的氧化速率大，表面過度生成一層氧化膜，試樣無法露出新鮮的活化表面，該層氧化膜影響了電解著色膜的生長，因此著色膜耐蝕性降低。最佳活化電流密度為 。 材料表面狀態(tài)對無鉻電解著色膜性能的影響 本 試驗 用的是市面上所售的 304 不銹鋼，試片一面為拋光面，一面為亞光面，為了研究基材表面狀態(tài)對著色膜性能的影響，試驗進行了四種不同方式的研究并測試極化曲線圖做為分析，為了試驗的準確性，試樣只進行除油、活化和著色處理，試樣制備如表 37 所示。 表 37 材料表面 不同前處理工序 試樣序號 前處理工序 試樣一 除油 +電解活化 +電解著色 試樣二 除油 +機械拋光 +電解活化 +電解著色 試樣三 除油 +電解拋光 +電解活化 +電解著色 實驗四 除油 +機械拋光 +電解拋光 +電解活化 +電解著色 實驗結(jié)果如圖 38 所示 圖 38 試樣表面狀態(tài)對著色膜性能的影響 0. 45 0. 40 0. 35 0. 30 0. 25 0. 20 0. 15 0. 10 0. 05 0. 00 0. 05 0. 10 0. 15 0. 20876543 lgjE / V—— 試 樣一—— 試 樣二—— 試 樣三—— 試 樣四南昌航空大學科技學院 2020屆畢業(yè)論文 23 從圖 38 中可得：不銹鋼試樣不同表面狀態(tài)電解著色后著色膜耐蝕性能不同，試樣一、二、三、四的自腐蝕電位為 、 、 、 ，通過試樣一自腐蝕點位明顯低于其他 3 個試樣，說明亞光面經(jīng)活化著色后著色膜耐蝕性最差，對比試樣二、三、四可得，不銹鋼試樣為亞面經(jīng)過電解拋光后著色膜耐蝕性最好。 304 不銹鋼經(jīng)除油、電解拋光、活化得到的電解著色膜亞光面在后處理研究中性能更優(yōu)于機械拋光面，但得到的電解著色膜亞光面的光澤度略低于機械拋光面，經(jīng)綜合評定，得到的電解著色膜亞光面性能優(yōu)于機械拋光面。 4 結(jié)論與展望 本文通過對不銹鋼著色前處理研究重點探討了拋光和活化兩個工藝對不銹鋼著色膜的性能影響，所得出的結(jié)論如下： （ 1）經(jīng)過正交和單因素試驗得出電解拋光最佳工藝范圍為：磷酸 700ml/L， 硫酸 160230ml/L，糖精 19g/L，溫度 4565℃，甘油 3070ml/L，最佳工藝配方為：磷酸 700ml/L，硫酸 230ml/L，糖精 5g/L，溫度 45℃，甘油 30ml/L，電流密度 30A/dm2，時間 10min。 （ 2）在活化體系篩選中，氟硅酸活化體系最優(yōu)，其最佳工藝范圍為：磷酸 19ml/L，氟硅酸 19ml/L，硫酸 3565ml/L，硫酸銨 80120g/L；最佳工藝配方為：磷酸 1ml/L，氟硅酸 5ml/L，硫酸 50ml/L，硫酸銨 100g/L，電流密度 ，時間為 5min。 （ 3） 304 不銹鋼經(jīng)除油、電解拋光、活化得到的電解著色膜亞光面的耐蝕性優(yōu)于機械拋光面，且更適合用于后處理研究，但得到的電解著色膜亞光面的光澤度略低于機械拋光面，經(jīng)綜合評定，得到的電解著色膜亞光面性能優(yōu)于機械拋光面。 （ 4） 304 不銹鋼無鉻電解著色較含鉻著色而言重現(xiàn)性較好，著色種類更豐富，對環(huán)境的污染較小，符合現(xiàn)今可持續(xù)發(fā)展的要求。 由于試驗時間和試驗條件有限，試驗中存在許多不足和問題，具體如下： （ 1） 304 不銹鋼無鉻電解著色還處于研究階段，對比含鉻著色在性能測試方面還有很大的差距，無鉻電解著色前處 理工藝研究只能改善著色膜的性能，但目前的研究狀況下還不能超越含鉻體系。 （ 2）本試驗并沒有對無鉻電解著色膜進行耐磨性的測試，所以在最終的性能測試結(jié)果上有些許出入，在之后進行這方面研究時可以加入耐磨性測試。 （ 3）本試驗并未對堅膜后的膜層性能進行全面研究，必須通過進一步試驗來驗證實驗結(jié)果。 南昌航空大學科技學院 2020屆畢業(yè)論文 24 參 考 文 獻 [1] 張述林 ,王曉波 ,陳世波 .不銹鋼著色的研究進展 [J].電鍍與精飾 ,2020,29(1):3638. 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