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铝及其合金具有质轻、比强度高、韧性好及易加工等优点,得到了广泛的应用,但其硬度低及耐磨性差等缺点又制约了它的应用。微弧氧化技术是近年来兴起的铝、镁、钛及其合金表面处理新工艺,通过微弧放电在铝及其合金表面原位生长出一层陶瓷质膜层,该膜层具有硬度高、耐磨性好、与基体结合力好等优点,在机械、电子、纺织、航空航天等领域具有广泛的应用。本文首先在初始工艺参数下,选取不同浓度铝酸钠进行微弧氧化,探索铝酸钠浓度对膜层厚度、显微硬度、微观形貌的影响,并采用正交实验法,优化出7075铝合金在铝酸钠体系下进行微弧氧化的最佳电解液配方:铝酸钠9g/L,氢氧化钠1g/L,三乙醇胺6ml/L,双氧水2ml/L。采用单因素分析法,详细研究了阳极电流密度及阴/阳电流密度比、正/负占空比、频率及氧化时间对膜层特性的影响,确定出最佳工艺参数为:阳极电流密度ja=10A/dm2,阴/阳极电流密度比jc/ja=0.7,正占空比Φ(+)=15%,负占空比Φ(-)=10%,频率f=300Hz,氧化时间t=45min。通过SEM及XRD对最优工艺下膜层微观形貌及结构进行表征。结果表明,微弧氧化膜层表面呈“火山口”状凸起,孔径1~1.5μm;膜层与基体之间呈微区范围内的锯齿状冶金结合,厚度可达31.1μm,连续致密,显微硬度高达1080;由于Zn元素的影响,膜层主要由γ-Al2O3组成,而α-Al2O3含量较低。