【導(dǎo)讀】1．檢索近十年來(lái)與課題相關(guān)的中外文獻(xiàn)不少于20篇，其中近五年文獻(xiàn)不少于10篇，外文不少于2篇。按本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)手冊(cè)的寫作要求完成開(kāi)題報(bào)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(xué)校規(guī)定要求。論文結(jié)束一并提交查閱的資料和實(shí)驗(yàn)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(xué)碩士學(xué)位論文.2020.本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究成果。成果,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請(qǐng)的論文或成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)。的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本。向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。通過(guò)塔菲爾曲線測(cè)試確定活化體系；通過(guò)對(duì)電解拋光配方和活。進(jìn)行塔菲爾曲線測(cè)試，為實(shí)際應(yīng)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(xué)科技學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 18 活化工藝對(duì)無(wú)鉻電解著色膜性能的影響 正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)中使用的是電化學(xué)活化的方法，討論硫酸，磷酸，硫酸銨，氟硅酸四個(gè)因素影響對(duì)著色膜性能的影響 ，各個(gè)因素的水平如表 34 所示。 表 34 不銹鋼活化因素水平表 實(shí)驗(yàn)號(hào) 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(shí)間固定為 5min，電流密度固定為 。 實(shí)驗(yàn)中采用 L9(34)正交試驗(yàn)表，設(shè)計(jì)試驗(yàn)如表 35 所示。 表 35 活化正交實(shí)驗(yàn)表 正交試驗(yàn)的結(jié)果 實(shí)驗(yàn)測(cè)試方式同拋光正交實(shí)驗(yàn)，對(duì) 膜的光澤度及耐蝕性進(jìn)行測(cè)試，正交試驗(yàn)結(jié)果如下表 36 所示。 試驗(yàn)編號(hào) 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(xué)科技學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 19 表 36 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果 試驗(yàn)編號(hào) 硫酸 ml∕ L 磷酸 ml∕ L 硫酸銨 g∕ L 氟硅酸 ml∕ L 耐蝕性評(píng)分 光澤度評(píng)分 綜合評(píng)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(yàn)分析表得出四因素指標(biāo)（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(xué)科技學(xué)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(shí)，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(diǎn)為 50ml/L。 （ b）隨著磷酸溶度增加，膜層綜合性能呈下降趨勢(shì)，在磷酸溶度 1ml/L 時(shí)，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(diǎn)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(shí)，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(diǎn)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(shí)，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(diǎn)為 5ml/L。 0 2 4 6 8 10 綜合評(píng)分氟硅酸 ml/L0 2 4 6 8 10 綜合評(píng)分磷酸 /m l/L35 40 45 50 55 60 65 綜合評(píng)分硫酸濃度 /m l/L80 90 100 110 120 綜合評(píng)分硫酸銨 /g/ L南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 21 活化時(shí)間對(duì)著色膜性能的影響 研究活化時(shí)間對(duì)著色膜的影響時(shí)，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(duì)活化時(shí)間進(jìn)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(píng)分時(shí)間 /分鐘 圖 36 活化時(shí)間對(duì)著色膜性能的影響 從圖 36 中可得：活化時(shí)間為 5min 時(shí)，著色膜性能最好?；罨瘯r(shí)間太短，活化液對(duì)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(zhǎng)；活化時(shí)間太長(zhǎng)，試樣為陽(yáng)極，處于氧化狀態(tài)，過(guò)度氧化形成鈍化膜，即使在酸性溶液中，仍對(duì)鈍化膜溶解低 ，不利于氧化膜生長(zhǎng)。 因此活化時(shí)間 最佳 為 5min。 活化電流密度對(duì)著色膜性能的影響 研究活化電流密度對(duì)著色膜的影響時(shí)，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(duì)活化電流密度進(jìn)行單因素研究，性能結(jié)果如圖 37 所示。 綜合評(píng)分電流密 度 /A/dm2 圖 37 活化電流密度對(duì)著色膜性能的影響 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 22 從圖 37 中可得：陽(yáng)極電流密度小，陽(yáng)極氧化速率小，對(duì)試樣表面陽(yáng)極溶解作用小，對(duì)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(zhǎng)，著色膜 耐蝕性降低；陽(yáng)極電流密度大，試樣在陽(yáng)極發(fā)生的氧化速率大，表面過(guò)度生成一層氧化膜，試樣無(wú)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(zhǎng)，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(duì)無(wú)鉻電解著色膜性能的影響 本 試驗(yàn) 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(duì)著色膜性能的影響，試驗(yàn)進(jìn)行了四種不同方式的研究并測(cè)試極化曲線圖做為分析，為了試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，試樣只進(jìn)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(hào) 前處理工序 試樣一 除油 +電解活化 +電解著色 試樣二 除油 +機(jī)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(shí)驗(yàn)四 除油 +機(jī)械拋光 +電解拋光 +電解活化 +電解著色 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖 38 所示 圖 38 試樣表面狀態(tài)對(duì)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(xué)科技學(xué)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(guò)試樣一自腐蝕點(diǎn)位明顯低于其他 3 個(gè)試樣，說(shuō)明亞光面經(jīng)活化著色后著色膜耐蝕性最差，對(duì)比試樣二、三、四可得，不銹鋼試樣為亞面經(jīng)過(guò)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(jī)械拋光面，但得到的電解著色膜亞光面的光澤度略低于機(jī)械拋光面，經(jīng)綜合評(píng)定，得到的電解著色膜亞光面性能優(yōu)于機(jī)械拋光面。 4 結(jié)論與展望 本文通過(guò)對(duì)不銹鋼著色前處理研究重點(diǎn)探討了拋光和活化兩個(gè)工藝對(duì)不銹鋼著色膜的性能影響，所得出的結(jié)論如下： （ 1）經(jīng)過(guò)正交和單因素試驗(yàn)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(shí)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(shí)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(jī)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(jī)械拋光面，經(jīng)綜合評(píng)定，得到的電解著色膜亞光面性能優(yōu)于機(jī)械拋光面。 （ 4） 304 不銹鋼無(wú)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(duì)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(yàn)時(shí)間和試驗(yàn)條件有限，試驗(yàn)中存在許多不足和問(wèn)題，具體如下： （ 1） 304 不銹鋼無(wú)鉻電解著色還處于研究階段，對(duì)比含鉻著色在性能測(cè)試方面還有很大的差距，無(wú)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(yàn)并沒(méi)有對(duì)無(wú)鉻電解著色膜進(jìn)行耐磨性的測(cè)試，所以在最終的性能測(cè)試結(jié)果上有些許出入，在之后進(jìn)行這方面研究時(shí)可以加入耐磨性測(cè)試。 （ 3）本試驗(yàn)并未對(duì)堅(jiān)膜后的膜層性能進(jìn)行全面研究，必須通過(guò)進(jìn)一步試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 24 參 考 文 獻(xiàn) [1] 張述林 ,王曉波 ,陳世波 .不銹鋼著色的研究進(jìn)展 [J].電鍍與精飾 ,2020,29(1):3638. 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