鋁合金表面耐磨減摩微弧氧化陶瓷膜層的制備與摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、鋁合金由于它密度小，強(qiáng)度重量比大，耐腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)越性能，在機(jī)械工業(yè)，尤其是航空航天和交通運(yùn)輸工業(yè)等具有廣闊的應(yīng)用前景。然而它硬度小，摩擦學(xué)性能差等特點(diǎn)大大地限制了它的應(yīng)用范圍。采用微弧氧化技術(shù)在鋁合金表面可生成高硬度的氧化物陶瓷膜層，從而極大地改善了鋁合金的摩擦學(xué)性能。本文針對(duì)鋁合金表面微弧氧化膜層摩擦學(xué)性能的不足，開展了其耐磨性能以及減摩性能的可控制備研究。
　　1.首先，從研究負(fù)電壓的影響入手，實(shí)現(xiàn)了耐磨膜層的可控制備。通過(guò)調(diào)

2、節(jié)微弧氧化時(shí)間，在不同的負(fù)電壓下，在鋁合金表面制備出了相同厚度的氧化膜。用掃描電子顯微鏡(SEM)，能譜儀(EDS)，X射線衍射儀(XRD)和摩擦試驗(yàn)機(jī)分別評(píng)價(jià)了膜層的結(jié)構(gòu)，元素含量，物相組成和摩擦學(xué)性能。結(jié)果表明:負(fù)電壓對(duì)氧化膜的結(jié)構(gòu)致密性具有重要影響，負(fù)電壓升高使膜層的結(jié)構(gòu)更致密，而膜層的耐磨性能與其致密性直接相關(guān)。因此，在較高負(fù)電壓下獲得的膜層具有更好的耐磨性能。
　　2.其次，通過(guò)在電解液中加入亞微米級(jí)的石墨微粒，并采用階

3、段性恒電壓氧化的方法在鋁合金表面制備了含石墨的微弧氧化減摩復(fù)合膜層。用掃描電子顯微鏡(SEM)，X射線衍射儀(XRD)和摩擦試驗(yàn)機(jī)分別評(píng)價(jià)了膜層的結(jié)構(gòu)，成分和摩擦學(xué)性能。結(jié)果表明:在電解液中加入石墨微粒并采用階段性恒壓的方法能夠制備出含石墨的微弧氧化復(fù)合膜層，進(jìn)入到膜層中的石墨微粒能夠起到一定的潤(rùn)滑作用，將所得膜層的摩擦系數(shù)從0.6左右降到了0.4左右。
　　3.最后，通過(guò)在微弧氧化過(guò)程中引入超聲波制備含石墨的復(fù)合膜層，進(jìn)一步優(yōu)化