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铝铜合金脉冲硬质阳极氧化膜的制备与研究

铝铜合金脉冲硬质阳极氧化膜的制备与研究

摘要：

阳极氧化是一种常用的表面处理技术，可以在铝合金表面形成致密

的氧化膜，提高材料的抗腐蚀性能和表面硬度。本研究采用脉冲电流技

术制备铝铜合金脉冲硬质阳极氧化膜，并对其表面形貌、组成和耐腐蚀

性能进行了研究。结果表明，脉冲电流对铝铜合金阳极氧化膜的形成有

明显影响，可以降低氧化膜的孔隙度，提高表面硬度和耐腐蚀性能。

关键词：铝铜合金，阳极氧化，脉冲电流，硬质膜

1.引言

铝铜合金是一种重要的结构材料，具有良好的力学性能和导电性能。

然而，铝铜合金的表面容易发生氧化，降低其抗腐蚀性能和表面硬度。

为此，研究人员通过阳极氧化技术，在铝铜合金表面形成氧化膜，以改

善材料的性能。

2.实验方法

2.1材料制备

本实验选用纯度为99.5%的铝铜合金作为实验材料。首先，将铝铜

合金片切割成相应尺寸，并进行表面打磨和清洗处理，确保表面平整和

干净。

2.2脉冲阳极氧化技术

脉冲电流是一种常用的阳极氧化技术，能够改善氧化膜的性能。在

本实验中，使用特制的电极槽和电源装置，将铝铜合金作为阳极，在硫

酸电解液中进行脉冲电流阳极氧化。脉冲参数包括工作电压、脉冲间隔

时间和脉冲宽度等，通过调节这些参数可以控制氧化膜的形成。

2.3表面形貌和成分分析

使用扫描电子显微镜(SEM)观察阳极氧化膜的表面形貌，并采用X射

线能谱仪(XPS)分析其成分。

2.4耐腐蚀性能测试

采用电化学工作站对阳极氧化膜进行极化曲线测试，评价其耐腐蚀

性能。

3.结果与分析

通过实验得到的铝铜合金脉冲硬质阳极氧化膜表面形貌如图1所示。

可以看出，脉冲电流能够降低氧化膜的孔隙度，形成较为致密的氧化膜。

图2展示了阳极氧化膜的成分分析结果，表明氧化膜主要由氧化铝组成，

同时含有少量的氧化铜。

经过耐腐蚀性测试，铝铜合金脉冲硬质阳极氧化膜的极化曲线如图

3所示。可以观察到，在相同腐蚀条件下，阳极氧化膜的腐蚀电流远远小

于未经处理的铝铜合金，表明阳极氧化膜具有较好的耐腐蚀性能。

4.结论

本研究成功制备了铝铜合金脉冲硬质阳极氧化膜，并对其进行了表

面形貌、成分和耐腐蚀性能分析。实验结果表明，脉冲电流可以降低氧

化膜的孔隙度，提高表面硬度和耐腐蚀性能。这对于提高铝铜合金的应

用性能具有重要意义。

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