Abstract | 第5-7页 |
摘要 | 第8-14页 |
Chapter 1 General Introduction | 第14-56页 |
1.1 Introduction | 第14-15页 |
1.2 Titanium and its alloys | 第15-29页 |
1.2.1 Titanium alloys | 第17-23页 |
1.2.1.1 Ti6Al4V | 第18-21页 |
1.2.1.2 NiTi(Nitinol) | 第21-23页 |
1.2.2 Difficulties for Titanium alloys applications | 第23-29页 |
1.2.2.1 Contact corrosion and wear resistance of Ti6Al4V | 第23-26页 |
1.2.2.2 NiTi surface machining and its influence on the fatigue resistance | 第26-29页 |
1.3 Electrolysis | 第29-37页 |
1.3.1 Electrolysis applications | 第29-32页 |
1.3.1.1 Anodic processes | 第29-31页 |
1.3.1.2 Cathodic processes | 第31-32页 |
1.3.2 Current situation of anodic processes | 第32-37页 |
1.3.2.1 Theory of anodic behavior of metals in conventional electrolytes | 第32-37页 |
1.3.2.1.1 Active dissolution | 第34-35页 |
1.3.2.1.2 Passivation behavior | 第35页 |
1.3.2.1.3 Viscous layer phenomeno | 第35-37页 |
1.4 Ionic liquids | 第37-52页 |
1.4.1 AlCl_3-EMIC | 第39-41页 |
1.4.2 Current situation of the technology of metals in ionic liquids | 第41-48页 |
1.4.2.1 Current situation of the theory | 第41-44页 |
1.4.2.1.1 Active dissolution | 第41-42页 |
1.4.2.1.2 Passivation behavior | 第42-43页 |
1.4.2.1.3 Viscous layer in ionic liquids | 第43-44页 |
1.4.2.2 Current situation of metal finishing techniques in IL | 第44-46页 |
1.4.2.2.1 Electrodeposition on reactive metals surfaces in ionic liquids | 第45-46页 |
1.4.2.3 Current situation of the commercial applications | 第46-48页 |
1.4.3 Titanium anodic processes in ionic liquids | 第48-52页 |
1.5 Thesis main contents explanation | 第52-56页 |
Chapter 2 Experimental | 第56-62页 |
2.1 Preparation of the sample | 第56-57页 |
2.1.1 Working electrodes | 第56-57页 |
2.1.2 Other electrodes | 第57页 |
2.2 Electrochemical measurements | 第57-59页 |
2.2.1 Electrochemical windows of the liquid | 第57-58页 |
2.2.2 Open circuit potential (OCP) | 第58页 |
2.2.3 Polarization curves | 第58页 |
2.2.4 Potentiostatic experiments | 第58-59页 |
2.2.5 Galvanostatic experiments | 第59页 |
2.3 Electrodeposition of Aluminum protective coatings | 第59-60页 |
2.4 Surface morhpology and component analysis | 第60-62页 |
2.4.1 Samples outward appearance | 第60页 |
2.4.2 Micromorphology of the samples with SEM | 第60-61页 |
2.4.3 Chemical composition of the surfaces (EDS and Raman) | 第61-62页 |
Chapter 3 Anodic behavior of pure Ti | 第62-76页 |
3.1 Cyclic Voltammetry | 第62-68页 |
3.1.1 The first scan | 第62-63页 |
3.1.2 Afterwards scans | 第63-65页 |
3.1.2.1 Consecutive scans without removing the layers | 第63-64页 |
3.1.2.2 Consecutive scans after removing the yellow layer:passivation | 第64-65页 |
3.1.3 Surface appearance and morphology | 第65-67页 |
3.1.4 Polarization curves of pure Al and V | 第67-68页 |
3.2 Potentiostatic analysis | 第68-72页 |
3.2.1 Potentiostatic curves after mechanical polishing outside the glove box | 第68-69页 |
3.2.2 Surface morphology evolution | 第69-72页 |
3.3 Galvanostatic experiments | 第72-75页 |
3.3.1 potential vs time graphics discussion | 第72页 |
3.3.2 Surface morphology evolution | 第72-75页 |
3.4 Conclusions | 第75-76页 |
Chapter 4 Passivation behavior discussion | 第76-100页 |
4.1 Two different layers phenomena | 第76-98页 |
4.1.1 Influence of polishing inside the glove box | 第77-78页 |
4.1.2 Influence of the layers on the anodic behavior results | 第78-85页 |
4.1.2.1 Influence on the polarization curves | 第80-84页 |
4.1.2.2 Influence on the potentiostatic analysis | 第84-85页 |
4.1.3 Evolution of the color of the surfaces | 第85-87页 |
4.1.4 Analysis of the two main factors related to the passivation | 第87-92页 |
4.1.4.1 Study on the adhesion of the layers | 第87-89页 |
4.1.4.2 Study on the compactness of the layers and its influence | 第89-92页 |
4.1.5 Composition analysis of the layers | 第92-96页 |
4.1.5.1 Analysis of the yellow layer | 第92页 |
4.1.5.2 Red layer | 第92-96页 |
4.1.6 Composition analysis of the layers | 第96-98页 |
4.1.6.1 Yellow layer | 第96-97页 |
4.1.6.2 Red layer | 第97-98页 |
4.2 Discussion | 第98页 |
4.3 Conclusions | 第98-100页 |
Chapter 5 Anodic behavior of Ti6Al4V | 第100-128页 |
5.1 Cyclic Voltammetry | 第100-112页 |
5.1.1 The first scan | 第101-103页 |
5.1.2 Afterwards scans | 第103-112页 |
5.1.2.1 Passivation behavior | 第108-112页 |
5.2 Potentiostatic analysis | 第112-120页 |
5.2.1 Potentiostatic curves after mechanical polishing outside the glove box | 第112-113页 |
5.2.2 Influence of removing the yellow layer on the experiments | 第113-115页 |
5.2.3 Surface morphology evolution | 第115-119页 |
5.2.4 Chemical composition analysis | 第119-120页 |
5.3 Galvanostatic experiments | 第120-125页 |
5.3.1 potential vs time graphics discussion | 第120-121页 |
5.3.2 Surface morphology evolution | 第121-125页 |
5.4 Conclusions | 第125-128页 |
Chapter 6 Anodic behavior of NiTi | 第128-146页 |
6.1 Cyclic Voltammetry | 第128-135页 |
6.1.1 The first scan | 第129页 |
6.1.2 Afterwards scans | 第129-133页 |
6.1.2.1 Passivation behavior | 第131-133页 |
6.1.3 Surface appearance | 第133-134页 |
6.1.4 Surface morphology | 第134-135页 |
6.2 Potentiostatic analysis | 第135-141页 |
6.2.1 Potentiostatic curves after mechanical polishing outside the glove box | 第135-136页 |
6.2.2 Influence of removing the yellow layer on the experiments | 第136-138页 |
6.2.3 Surface appearance after the tests | 第138-139页 |
6.2.4 Surface morphology evolution | 第139-141页 |
6.3 Galvanostatic experiments | 第141-144页 |
6.3.1 potential vs time graphics discussion | 第141-142页 |
6.3.2 Surface morphology evolution | 第142-143页 |
6.3.3 Composition analysis | 第143-144页 |
6.4 Conclusions | 第144-146页 |
Chapter 7 Aluminum electrodeposited coatings on Ti6Al4V substrate | 第146-154页 |
7.1 Introduction | 第146-147页 |
7.2 Pull adhesive test results and discussion | 第147-150页 |
7.3 Microscopic analysis of the coating-substrate interface | 第150-153页 |
7.4 Conclusions | 第153-154页 |
Chapter 8 General conclusions | 第154-156页 |
References | 第156-166页 |
Acknowledgement | 第166-168页 |
Personal introduction | 第168-170页 |
Research achievements during study period | 第170页 |