高強度鑄造稀土鎂合金微弧氧化處理方法
2023-11-11 20:04:17
專利名稱:高強度鑄造稀土鎂合金微弧氧化處理方法
技術領域:
本發明屬於鑄造稀土鎂合金微弧氧化處理技術,具體涉及到SJDM-1高強度鑄造稀土鎂合金微弧氧化處理方法。
背景技術:
SJDM-1高強度鑄造稀土鎂合金(以下簡稱SJDM-1),是國內新研製的一種新型稀土鎂合金,具有耐高溫、抗蠕變性好的特點,主要適用於航空、航天、兵器、汽車、電子產品等領域。通過應用這種合金可達到減輕機體重量、降低能耗,節約成本的目的。而用微弧氧化處理稀土鎂合金也是近二十年迅速發展起來的一項新技術。微弧氧化是指在陽極氧化的基礎上提高處理電壓(大於100V),在鎂合金表面形成火花放電,通過熱化學、電化學、等離子體化學的共同作用,在鎂合金表面原位生成一層陶瓷膜的表面處理技術。
自美國AHC公司首次推出MAGOXID-COAT微弧氧化處理鎂合金工藝後,美國、德國、俄羅斯等國家在此技術上都取得了一定成果,設備裝置已由直流電源變為單向脈衝電源、交流電源、不對稱交流電源,現在已改為脈衝交流電源(微弧氧化技術國內外研究進展,材料保護,2005,38(6),37。The Progress of Microarc Oxidation Technologyin home and abroad,Materials Protection,2005,38(6),37。)[1]。電解液成分也由單一體系向複合體系轉化。國內西安理工大學、北京師範大學低能核物理研究所、哈爾濱工業大學、大連理工大學、中科院上海微系統與信息技術研究所金屬腐蝕與防護技術中心等研究單位也相繼研製出微弧氧化專用設備,電解液成分也呈多樣化。然而上述國內外微弧氧化技術應用於稀土鎂合金的研究極少,僅有西安理工大學蔣百靈對變形稀土鎂合金MB8有研究(鎂合金微弧氧化陶瓷層耐蝕性的研究,中國腐蝕與防護學報,2002,22(5),300-303。THE STUDY OF THE CORROSION RESISTANCE OF THE CERAMIC COATINGSFORMED BY MICRO-ARC OXIDATION ON THE Mg-BASE ALLOY,Journal ofChinese Society for Corrosion and Protection,2002,22(5),300-303。)[2]。而變形稀土鎂合金MB8的成分與SJDM-1鑄造稀土鎂合金的組成不同,從而導致微弧氧化工藝也不同(SJDM-1的各組分質量百分比見上海交通大學企業標準(試用)QB/SJTU-200501)[3]。
上述國內外微弧氧化處理鎂合金的設備大多採用脈衝交流電源,耗能大,操作複雜,電參數設置繁冗,成本昂貴,不能在工業企業中廣泛使用。北京科技大學劉元剛等人採用對稱交流脈衝電源雙極微弧電沉積裝置對AZ91D鎂合金進行微弧氧化(AZ91D鑄造鎂合金交流脈衝雙極微弧電沉積陶瓷膜,北京科技大學學報,2004,26(1),73-77。Microarc Electrodeposition of Ceramic Coatings on DoubleElectrodes of AZ91D Magnesium Alloy by AC Pulse Method,Journalof University of Science and Technology Beijing,2004,26(1),73-77。)[4],開創了固定頻率、雙極皆可掛件形成氧化陶瓷層的微弧氧化處理技術先河。但是此技術成本較高,且用此裝置處理SJDM-1鑄造稀土鎂合金未見報導。
發明內容
本發明的高強度鑄造稀土鎂合金微弧氧化處理方法,具體涉及到SJDM-1高強度鑄造稀土鎂合金微弧氧化方法。目的就是為了解決SJDM-1的耐蝕性,電參數設置繁冗,成本昂貴的問題,本發明提供了一種採用雙極交流微弧氧化裝置處理SJDM-1的工藝,即在SJDM-1表面生成一層陶瓷膜,從而使SJDM-1達到耐蝕目的。
實施本發明的步驟和條件如下本發明採用的雙極交流微弧氧化裝置為已有技術。其裝置如圖1所示,由電解槽1、冷卻槽2、鎂夾3和4、機械攪拌器5、溫度計6、交流調壓器7和電流表8、電壓表9組成。其中電解槽1為2000ml燒杯,用來盛裝電解液;冷卻槽2為一個大的玻璃水浴缸,內盛循環水,可以保證電解液溫度小於50℃,避免高溫下電解液成分失效,在SJDM-1表面不能形成陶瓷層;鎂夾3和4用SJDM-1製得,鎂夾與工件接觸面積儘量要小,且夾緊不能虛連,以保證微弧氧化工藝只在工件表面形成陶瓷膜,有效避免尖端放電現象;機械攪拌器5用調壓器調節電壓為100-150V,轉數200轉左右,此目的主要是使電解液濃度均勻,保證陶瓷層的均勻緻密性,並對電解液散發熱量,保持電解液溫度小於50℃起到輔助作用;交流調壓器7輸入端是220V,50Hz,輸出端是250V,50Hz;電流表8串聯在電路內;電壓表9與鎂夾3和4並聯於電路內。
本發明所用化學試劑包括A 成膜劑矽酸鈉,分析純;鋁酸鈉,化學純;磷酸鈉,分析純。
B 輔助劑氟化鈉,分析純。
C 添加劑丙三醇(甘油),分析純。
D pH值調節劑氫氧化鉀,分析純。
E 除油劑氫氧化鈉,分析純。
具體步驟如下1配製電解液電解液成分包括成膜劑、輔助劑、添加劑和pH值調節劑;其中成膜劑由矽酸鈉,鋁酸鈉和磷酸鈉中的一種或兩種組成,且每種成膜劑均需用蒸餾水溶解至澄清狀態後方可倒入電解槽內;當使用矽酸鈉或磷酸鈉成膜劑時濃度應為5-8g/L;當使用鋁酸鈉成膜劑時濃度應為6-10g/L;當使用矽酸鈉與磷酸鈉混合成膜劑,或矽酸鈉與鋁酸鈉混合成膜劑,或磷酸鈉與鋁酸鈉混合成膜劑時,混合成膜劑中兩種成分濃度應依次為5-8g/L和1-4g/L;輔助劑、添加劑和pH值調節劑也需用蒸餾水溶解至澄清狀態,而後倒入電解槽內,使氟化鈉濃度為4-8g/L,甘油濃度為10-20mL/L,氫氧化鉀濃度為4-8g/L。
2SJDM-1前處理配製濃度為100g/L的氫氧化鈉除油劑溶液,將SJDM-1試樣放入此溶液內,60-70℃保溫15-20分鐘,用清水衝洗,再用蒸餾水衝洗;若SJDM-1試樣表面油汙較多,可在90-100℃氫氧化鈉溶液中沸煮10-20分鐘,然後再用清水衝洗,蒸餾水衝洗,留待下步使用。
3微弧氧化採用雙極交流微弧氧化裝置,在電解液1中放入用鎂夾夾住的經上述第2步驟處理後的SJDM-1試樣,用調壓器先快速調至起弧電壓180-200V,待SJDM-1試樣表面產生火花放電後,隨著SJDM-1試樣表面陶瓷膜的形成,電流值逐漸下降到0.2-0.5安培範圍內,讓電流值保持在此範圍,停留1-3秒鐘後,升高電壓使電流以平均0.1-0.2A/s速度逐漸上升,當電流密度達到2.5-2.8A/dm2時,電流值保持在此範圍,反應3-13分鐘;反應時間也可以延長至30-60分鐘,得到微弧氧化後的SJDM-1試樣。
4SJDM-1後處理把微弧氧化後的SJDM-1試樣用清水衝洗淨,並用50℃-60℃溫水洗滌,接著在90-100℃蒸餾水中沸煮15-25分鐘,冷風乾燥,得到本發明的高強度鑄造稀土鎂合金。
本發明SJDM-1微弧氧化防腐處理工藝效果好。經分析表明陶瓷膜厚度可達10-50um,若反應時間延長至30-60分鐘,則陶瓷膜厚度增加到150um,能顯著提高陶瓷層表面硬度,即可達500Hv以上。
採用本發明的電解液配方,對SJDM-1的防腐性皆能產生良好的效果,耐鹽霧腐蝕均達到48小時以上(鹽霧腐蝕實驗條件為5%氯化鈉溶液,溫度恆定在35℃±1℃)。其中成膜劑A主要作用是使稀土鎂合金表面火花放電後熔融態的鎂離子與上述成膜劑相互作用,形成陶瓷層的外表疏鬆層,對腐蝕稀土鎂合金的介質起到一定的阻擋作用。輔助劑B易產生火花放電(但不可加入過多,否則抑制放電並產生尖端放電現象。),可輔助成膜劑在SJDM-1表面形成一層鈍化膜—氟化鎂,能進一步阻擋腐蝕介質的侵入,此膜均勻緻密,對SJDM-1的耐蝕性也起到重要作用。添加劑C主要作用是減少尖端放電,但加入量也不能過多,因易降低電解液電導率,使起弧電壓升高,火花放電受到抑制,同時也會輕微減小陶瓷層厚度。pH值調節劑D主要用來調節電解液pH值,一般pH值大於12才可在鎂合金表面形成陶瓷膜;此外氫氧化鉀還可提高電導率,降低起弧電壓,但加入量過多也易產生尖端放電現象。
本發明的方法流程簡潔,生產效率高,成本低廉且無尖端放電現象,陶瓷層均勻緻密,耐蝕性優良,在要求質輕耐蝕的領域中具有廣泛的應用價值。
圖1為SJDM-1微弧氧化防腐處理裝置示意圖。
具體實施例方式實施例1(1)配製電解液電解液成分包括成膜劑、輔助劑、添加劑和pH值調節劑;成膜劑矽酸鈉需用蒸餾水溶解至澄清狀態,而後倒入電解槽內,使其濃度為6.5g/L;輔助劑、添加劑和pH值調節劑也需用蒸餾水溶解至澄清狀態,而後倒入電解槽內,使氟化鈉濃度為8g/L,甘油濃度為10mL/L,氫氧化鉀濃度為8g/L。
(2)SJDM-1前處理配製濃度為100g/L的氫氧化鈉除油劑溶液。將SJDM-1試樣放入此溶液內,60-70℃保溫15-20分鐘,用清水衝洗,再用蒸餾水衝洗;若SJDM-1試樣表面油汙較多,可在90-100℃氫氧化鈉溶液中沸煮10-20分鐘,然後再用清水衝洗,蒸餾水衝洗,留待下步使用。
(3)微弧氧化在電解液(1)中放入用鎂夾夾住的經(2)處理後的SJDM-1試樣,用調壓器先快速調至起弧電壓190V,待SJDM-1試樣表面產生火花放電後,隨著SJDM-1試樣表面陶瓷膜的形成,電流值逐漸下降到0.2-0.5安培範圍內,讓電流值保持在此範圍不變,停留1-3秒鐘後,升高電壓使電流以平均0.1-0.2A/s速度逐漸上升,當電流密度達到2.5A/dm2時,電流值保持在此範圍不變,反應8分鐘,得到微弧氧化後的SJDM-1試樣。
(4)SJDM-1後處理把經(3)處理後的SJDM-1試樣用清水衝洗淨,並用50℃-60℃溫水洗滌,接著在90-100℃蒸餾水中沸煮15-25分鐘,冷風乾燥,得到本發明的高強度鑄造稀土鎂合金。
實施例2(1)配製電解液電解液成分包括成膜劑、輔助劑、添加劑和pH值調節劑;成膜劑鋁酸鈉需用蒸餾水溶解至澄清狀態,而後倒入電解槽內,使其濃度為8g/L;輔助劑、添加劑和pH值調節劑也需用蒸餾水溶解至澄清狀態,而後倒入電解槽內,使氟化鈉濃度為4g/L,甘油濃度為10mL/L,氫氧化鉀濃度為6g/L。
(2)SJDM-1前處理配製濃度為100g/L的氫氧化鈉除油劑溶液。將SJDM-1試樣放入此溶液內,60-70℃保溫15-20分鐘,用清水衝洗,再用蒸餾水衝洗;若SJDM-1試樣表面油汙較多,可在90-100℃氫氧化鈉溶液中沸煮10-20分鐘,然後再用清水衝洗,蒸餾水衝洗,留待下步使用。
(3)微弧氧化在電解液(1)中放入用鎂夾夾住的經(2)處理後的SJDM-1試樣,用調壓器先快速調至起弧電壓200V,待SJDM-1試樣表面產生火花放電後,隨著SJDM-1試樣表面陶瓷膜的形成,電流值逐漸下降到0.2-0.5安培範圍內,讓電流值保持在此範圍不變,停留1-3秒鐘後,升高電壓使電流以平均0.1-0.2A/s速度逐漸上升,當電流密度達到2.8A/dm2時,電流值保持在此範圍不變,反應8分鐘,得到微弧氧化後的SJDM-1試樣。
(4)SJDM-1後處理把經(3)處理後的SJDM-1試樣用清水衝洗淨,並用50℃-60℃溫水洗滌,接著在90-100℃蒸餾水中沸煮15-25分鐘,冷風乾燥,得到本發明的高強度鑄造稀土鎂合金。
實施例3(1)配製電解液電解液成分包括成膜劑、輔助劑、添加劑和pH值調節劑;成膜劑磷酸鈉需用蒸餾水溶解至澄清狀態,而後倒入電解槽內,使其濃度為6.5g/L;輔助劑、添加劑和pH值調節劑也需用蒸餾水溶解至澄清狀態,而後倒入電解槽內,使氟化鈉濃度為4g/L,甘油濃度為10mL/L,氫氧化鉀濃度為4g/L。
(2)SJDM-1前處理配製濃度為100g/L的氫氧化鈉除油劑溶液。將SJDM-1試樣放入此溶液內,60-70℃保溫15-20分鐘,用清水衝洗,再用蒸餾水衝洗;若SJDM-1試樣表面油汙較多,可在90-100℃氫氧化鈉溶液中沸煮10-20分鐘,然後再用清水衝洗,蒸餾水衝洗,留待下步使用。
(3)微弧氧化在電解液(1)中放入用鎂夾夾住的經(2)處理後的SJDM-1試樣,用調壓器先快速調至起弧電壓200V,待SJDM-1試樣表面產生火花放電後,隨著SJDM-1試樣表面陶瓷膜的形成,電流值逐漸下降到0.2-0.5安培範圍內,讓電流值保持在此範圍不變,停留1-3秒鐘後,升高電壓使電流以平均0.1-0.2A/s速度逐漸上升,當電流密度達到2.8A/dm2時,電流值保持在此範圍不變,反應3分鐘,得到微弧氧化後的SJDM-1試樣。
(4)SJDM-1後處理把經(3)處理後的SJDM-1試樣用清水衝洗淨,並用50℃-60℃溫水洗滌,接著在90-100℃蒸餾水中沸煮15-25分鐘,冷風乾燥,得到本發明的高強度鑄造稀土鎂合金。
實施例4(1)配製電解液電解液成分包括成膜劑、輔助劑、添加劑和pH值調節劑;矽酸鈉與磷酸鈉混合成膜劑需用蒸餾水分別溶解至澄清狀態,而後倒入電解槽內分別稀釋成濃度為6.5g/L和2.5g/L;輔助劑、添加劑和pH值調節劑也需用蒸餾水溶解至澄清狀態,而後倒入電解槽內,使氟化鈉濃度為8g/L,甘油濃度為15mL/L,氫氧化鉀濃度為8g/L。
(2)SJDM-1前處理配製濃度為100g/L的氫氧化鈉除油劑溶液。將SJDM-1試樣放入此溶液內,60-70℃保溫15-20分鐘,用清水衝洗,再用蒸餾水衝洗;若SJDM-1試樣表面油汙較多,可在90-100℃氫氧化鈉溶液中沸煮10-20分鐘,然後再用清水衝洗,蒸餾水衝洗,留待下步使用。
(3)微弧氧化在電解液(1)中放入用鎂夾夾住的經(2)處理後的SJDM-1試樣,用調壓器先快速調至起弧電壓200V,待SJDM-1試樣表面產生火花放電後,隨著SJDM-1試樣表面陶瓷膜的形成,電流值逐漸下降到0.2-0.5安培範圍內,讓電流值保持在此範圍不變,停留1-3秒鐘後,升高電壓使電流以平均0.1-0.2A/s速度逐漸上升,當電流密度達到2.5A/dm2時,電流值保持在此範圍不變,反應8分鐘,得到微弧氧化後的SJDM-1試樣。
(4)SJDM-1後處理把經(3)處理後的SJDM-1試樣用清水衝洗淨,並用50℃-60℃溫水洗滌,接著在90-100℃蒸餾水中沸煮15-25分鐘,冷風乾燥,得到本發明的高強度鑄造稀土鎂合金。
實施例5(1)配製電解液電解液成分包括成膜劑、輔助劑、添加劑和pH值調節劑;矽酸鈉與鋁酸鈉混合成膜劑需用蒸餾水分別溶解至澄清狀態,而後倒入電解槽內分別稀釋成濃度為6.5g/L和2.5g/L;輔助劑、添加劑和pH值調節劑也需用蒸餾水溶解至澄清狀態,而後倒入電解槽內,使氟化鈉濃度為6g/L,甘油濃度為20mL/L,氫氧化鉀濃度為6g/L。
(2)SJDM-1前處理配製濃度為100g/L的氫氧化鈉除油劑溶液。將SJDM-1試樣放入此溶液內,60-70℃保溫15-20分鐘,用清水衝洗,再用蒸餾水衝洗;若SJDM-1試樣表面油汙較多,可在90-100℃氫氧化鈉溶液中沸煮10-20分鐘,然後再用清水衝洗,蒸餾水衝洗,留待下步使用。
(3)微弧氧化在電解液(1)中放入用鎂夾夾住的經(2)處理後的SJDM-1試樣,用調壓器先快速調至起弧電壓200V,待SJDM-1試樣表面產生火花放電後,隨著SJDM-1試樣表面陶瓷膜的形成,電流值逐漸下降到0.2-0.5安培範圍內,讓電流值保持在此範圍不變,停留1-3秒鐘後,升高電壓使電流以平均0.1-0.2A/s速度逐漸上升,當電流密度達到2.6A/dm2時,電流值保持在此範圍不變,反應13分鐘,得到微弧氧化後的SJDM-1試樣。
(4)SJDM-1後處理把經(3)處理後的SJDM-1試樣用清水衝洗淨,並用50℃-60℃溫水洗滌,接著在90-100℃蒸餾水中沸煮15-25分鐘,冷風乾燥,得到本發明的高強度鑄造稀土鎂合金。
實施例6(1)配製電解液電解液成分包括成膜劑、輔助劑、添加劑和pH值調節劑;磷酸鈉與鋁酸鈉混合成膜劑需用蒸餾水分別溶解至澄清狀態,而後倒入電解槽內分別稀釋成濃度為6.5g/L和2.5g/L;輔助劑、添加劑和pH值調節劑也需用蒸餾水溶解至澄清狀態,而後倒入電解槽內,使氟化鈉濃度為4g/L,甘油濃度為15mL/L,氫氧化鉀濃度為4g/L。
(2)SJDM-1前處理配製濃度為100g/L的氫氧化鈉除油劑溶液。將SJDM-1試樣放入此溶液內,60-70℃保溫15-20分鐘,用清水衝洗,再用蒸餾水衝洗;若SJDM-1試樣表面油汙較多,可在90-100℃氫氧化鈉溶液中沸煮10-20分鐘,然後再用清水衝洗,蒸餾水衝洗,留待下步使用。
(3)微弧氧化在電解液(1)中放入用鎂夾夾住的經(2)處理後的SJDM-1試樣,用調壓器先快速調至起弧電壓200V,待SJDM-1試樣表面產生火花放電後,隨著SJDM-1試樣表面陶瓷膜的形成,電流值逐漸下降到0.2-0.5安培範圍內,讓電流值保持在此範圍不變,停留1-3秒鐘後,升高電壓使電流以平均0.1-0.2A/s速度逐漸上升,當電流密度達到2.8A/dm2時,電流值保持在此範圍不變,反應13分鐘,得到微弧氧化後的SJDM-1試樣。
(4)SJDM-1後處理把經(3)處理後的SJDM-1試樣用清水衝洗淨,並用50℃-60℃溫水洗滌,接著在90-100℃蒸餾水中沸煮15-25分鐘,冷風乾燥,得到本發明的高強度鑄造稀土鎂合金。
權利要求
1.高強度鑄造稀土鎂合金微弧氧化處理方法,其特徵在於,其步驟和條件如下本發明所用化學試劑包括A 成膜劑矽酸鈉,分析純;鋁酸鈉,化學純;磷酸鈉,分析純;B 輔助劑氟化鈉,分析純;C 添加劑丙三醇(甘油),分析純;D pH值調節劑氫氧化鉀,分析純;E 除油劑氫氧化鈉,分析純;(1).配製電解液電解液成分包括成膜劑、輔助劑、添加劑和pH值調節劑;其中成膜劑由矽酸鈉,鋁酸鈉和磷酸鈉中的一種或兩種組成,且每種成膜劑均需用蒸餾水溶解至澄清狀態後方可倒入電解槽內;當使用矽酸鈉或磷酸鈉成膜劑時濃度應為5-8g/L;當使用鋁酸鈉成膜劑時濃度應為6-10g/L;當使用矽酸鈉與磷酸鈉混合成膜劑,或矽酸鈉與鋁酸鈉混合成膜劑,或磷酸鈉與鋁酸鈉混合成膜劑時,混合成膜劑中兩種成分濃度應依次為5-8g/L和1-4g/L;輔助劑、添加劑和pH值調節劑也需用蒸餾水溶解至澄清狀態,而後倒入電解槽內,使氟化鈉濃度為4-8g/L,甘油濃度為10-20mL/L,氫氧化鉀濃度為4-8g/L;(2).高強度鑄造稀土鎂合金前處理配製濃度為100g/L的氫氧化鈉除油劑溶液,將SJDM-1試樣放入此溶液內,60-70℃保溫15-20分鐘,用清水衝洗,再用蒸餾水衝洗;(3).微弧氧化採用雙極交流微弧氧化裝置,在電解液1中放入用鎂夾夾住的經上述第2步驟處理後的高強度鑄造稀土鎂合金試樣,用調壓器先快速調至起弧電壓180-200V,待高強度鑄造稀土鎂合金試樣表面產生火花放電後,隨著高強度鑄造稀土鎂合金試樣表面陶瓷膜的形成,電流值逐漸下降到0.2-0.5安培範圍內,讓電流值保持在此範圍,停留1-3秒鐘後,升高電壓使電流以平均0.1-0.2A/s速度逐漸上升,當電流密度達到2.5-2.8A/dm2時,電流值保持在此範圍,反應3-13分鐘,得到微弧氧化後的高強度鑄造稀土鎂合金試樣;(4).高強度鑄造稀土鎂合金後處理把微弧氧化後的高強度鑄造稀土鎂合金試樣用清水衝洗淨,並用50℃-60℃溫水洗滌,接著在90-100℃蒸餾水中沸煮15-25分鐘,冷風乾燥,得到本發明的高強度鑄造稀土鎂合金。
2.如權利要求1所述的高強度鑄造稀土鎂合金微弧氧化處理方法,其特徵在於,在第(2)前處理步驟,若高強度鑄造稀土鎂合金試樣表面油汙較多,可在90-100℃氫氧化鈉溶液中沸煮10-20分鐘,然後再用清水衝洗,蒸餾水衝洗,留待下步使用。
3.如權利要求1所述的高強度鑄造稀土鎂合金微弧氧化處理方法,其特徵在於,在第(3)微弧氧化步驟,當電流密度達到2.5-2.8A/dm2時,電流值保持在此範圍,反應時間可以延長至30-60分鐘。
全文摘要
本發明涉及高強度鑄造稀土鎂合金微弧氧化處理方法,具體涉及SJDM-1高強度鑄造稀土鎂合金微弧氧化處理方法。具體步驟如下(1)配製電解液;(2)SJDM-1高強度鑄造稀土鎂合金前處理;(3)微弧氧化;(4)SJDM-1高強度鑄造稀土鎂合金後處理。本發明的工藝流程簡潔,生產效率高,成本低廉且無尖端放電現象,陶瓷層均勻緻密,經分析表明陶瓷膜厚度可達10-50um,耐蝕性優良;若反應時間延長至30-60分鐘,則陶瓷膜厚度增加到150μm,能顯著提高陶瓷層表面硬度,即可達500Hv以上。在要求質輕耐蝕的領域中具有廣泛的應用價值。
文檔編號C25D11/30GK1844484SQ200610016709
公開日2006年10月11日 申請日期2006年3月24日 優先權日2006年3月24日
發明者潘利華, 常江, 李珍, 曲曉春 申請人:中國科學院長春應用化學研究所