信息分类:生命科学小百科 作者:YIYI发布
返回上一级目录镁之阳极处理
为镁之阳极处理实验。以简单的仪器以及电路,搭配各种不同性质之化学药品混合泡制的药水,逐一的测试不同药水与镁之试片的阳极处理,并使用硬度试验机检测是否具有表面硬度强化、不易剥落之特性。
电压输出的大小对于实验结果的影响而言为一项重要的因素,以30V电压所实验之结果,并无火花放电的现象发生,虽然可以使镁试片的表面产生氧化层,但其强度、硬度并不理想;将电压修改至60V后,在表面处理时有火花放电的现象,强度、硬度也较为增强,以显微镜观察试片切面可观察到较清楚之氧化层。
1.研究之理由:镁合金为现今商用金属材料中最轻的一种,具有耐震性佳以及高比刚性等优点,对于汽车工业以及3C产品等轻、薄、小之设计需求,
镁合金之特色符合所须之条件,镁合金工业也成为现今发展之趋势[1]。
2.研究活动目的:镁的金属活性大,抗腐蚀性差,可经过表面处理来改善其特性,增强镁对外力之抵抗性[2]。运用小型电源供应器及制作之电路来进行镁表面处理实验,配合KOH等药水,试验各种药水对于镁表面处理之成效,检测其表面强度硬度。
二、原理与方法
1.使用之材料及仪器:
(1) 电源供应器(GW GPC-3030D)。(图一)
(2) 自制电路,包含:电路板、电线、电晶体、水泥电阻、可变电阻等(图二、图三)。
(3) 镁试片。
(4) 安培计。
(5) 三用电表。
(6) 混合药水〔KOH、K2F2、Na3PO4、Al(OH)3〕。
(7) 碳棒。
(8) 抛光机。
(9) 镶埋机。
(10) 切割机。
(1)调配药水。依下表计算要调制溶液的各个药剂和水的比例,开始调制溶液。以A配方为例,先查元素週期表KOH的各原子量,分别是K=39.098 g/mol,O=15.999 g/mol,H=1.0079 g/mol,合起来的原子量是56.097 g/mol,再参考表一,当要调配1000cc的溶液时,KOH所需要的是3M,所以56.097 g/mol ×3 mol=168.291g,因此当调配1000cc的A配方溶液时,KOH需要168.291克。
表一 药水调配配方。
溶液 配方 | A | B | C |
KOH | 3M | 3M | 3M |
NaOH | 0.6M | ||
K2F2 | 0.21M |
(2) 将做好的电路板线路与电源供应器连接,电路板之阳极接上试片,阴极接上石墨棒,再将试片及石墨棒放置于泡好的溶液中(图四)。
图四 实验器材架设图。
(3) 打开一点电源将两个待测物互相接触观察安培计测试电源是否接通。
(4) 将电压调至60V以上,直到试片产生火花放电现象,电压不可过低,否则表面处理后之生成物会不具强度及硬度。
(5) 放置10-15分后,取出试片用水冲洗并用吹风机烘乾。
(6) 观察试片变化,处理过后表面会产生一层白色氧化层。
(7) 使用硬度试验机检测硬度。
(8) 将试片以切割机切取一小片做镶埋,镶埋方式以将两个试片堆叠在一起,使用 显微镜 观察时较容易分辨及观察。
(9) 将镶埋后的试片进行研磨抛光处理。
(10) 以 显微镜 观察试片剖面的显微组织。