ZL104局部阳极氧化工艺研究

研究了铝合金材料阳极氧化理论以及ZL104铝合金材料局部硫酸阳极氧化处理后膜层粘脱现象产生的原因与机理,指出了该现象产生的原因是氧化膜在贮存、水试等环节受到污染而使氧化膜的封孔结构被破坏。根据理论分析和模拟试验结果,提出了局部阳极氧化前增加水封闭处理对氧化膜进行修复的工艺技术。该项技术可有效杜绝氧化膜层粘脱现象。采用该项工艺技术制造的液体火箭发动机已经用于常规运载火箭系统,该运载火箭已经完成飞行任务考核。

2A14铝合金局部硬质阳极氧化工艺

针对2A14铝合金局部硬质阳极氧化工艺进行了深入研究,提出以双重封闭后的铬酸阳极氧化膜代替传统的涂漆保护,作为2A14铝合金局部硬质阳极氧化的遮蔽层。利用极化曲线、阻抗谱(EIS)和点滴试验等测试方法,研究了双重封闭后铬酸阳极氧化膜的腐蚀行为,并与重铬酸钾封闭、水封闭后氧化膜进行比较。与重铬酸钾封闭、水封闭相比,双重封闭后铬酸阳极氧化膜的腐蚀电流密度下降2个数量级,氧化膜多孔层电阻R_p值提高500倍以上,氧化膜点滴试验时间提高2倍～5倍。结果表明,双重封闭技术能有效提高铬酸阳极氧化膜的封孔质量,增强了耐腐蚀、耐电压性能,可作为2A14铝合金局部硬质阳极氧化遮蔽层。采用该工艺制备的局部硬质阳极氧化膜均匀致密,厚度可达60μm,平均硬度可达360,满足设计要求(厚度≥40μm,硬度≥329)。

大型铝合金结构件局部硫酸阳极氧化工艺技术研究

本文对大型复杂铝合金结构件局部硫酸阳极氧化开展工艺研究。通过分析铝合金材料特性和硫酸阳极氧化工艺特点,初步制定了局部硫酸阳极化工艺方法;通过工艺试验验证,总结出大型复杂铝合金结构件局部硫酸阳极化工艺方案,并成功应用于工厂多项产品局部硫酸阳极氧化返工。

工业尺寸固体氧化物燃料电池高效及阳极安全运行条件研究

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是一种清洁高效的能源转化装置,如何提高SOFC的发电效率,并保证阳极不发生局部氧化,是工业界与学术界的焦点问题之一.建立了工业尺寸SOFC的效率测试与评价方法,通过对比多组高燃料利用率下的电池效率测试结果,发现在相同燃料利用率下,电压会随电流的增大而下降.因此,较低的电流有利于达到更高的效率,较大的电流则有利于输出更高的功率.此外,研究了高燃料利用率下放电时电压波动与阳极局部氧化的关联,通过分析阳极Ni的临界氧化条件,提出了避免发生阳极局部氧化的电池安全运行条件:电池的输出电压应高于Ni的临界氧化电动势.基于所采用的电池和测试参数,发现在各个电流及温度下,SOFC发电效率大于50%时,对应的燃料利用率一般在77%~90%这一区间内,当燃料利用率为87.10%时,电池具有最大的发电效率.尽管对于不同材料、结构和制备工艺的SOFC,其最高效率所对应的工况会有所差异,但所提出的效率测试及评价方法和阳极安全运行的判断条件具有一定的普适性,可以根据实际需求中高功率、高效率及长期稳定运行的重要程度,确定相应的高效及阳极安全运行条件.