本文關鍵詞：鎂合金表面功能梯度涂層的磨損腐蝕性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鎂合金憑借其自身的優(yōu)點,被廣泛的應用于汽車,航空航天,3C產品及軍事等各個領域。近年來,人們通過在鎂合金表面制備功能涂層的方法,以達到延長其使用壽命,提高零部件的綜合性能,然而,隨著日趨嚴峻的工況環(huán)境,考慮到鎂合金質軟和易腐蝕的缺陷,傳統(tǒng)單一的功能涂層和單一的表面改性技術已不能適應惡劣條件、復雜物理環(huán)境下的工程應用,本文提出利用復合處理技術制備功能梯度涂層的辦法,將已有的表面改性技術優(yōu)化組合,制得成分、性能呈梯度變化的功能涂層,從而滿足新的工程應用的需要。本課題采用PIIID和機械噴涂復合處理技術,在鎂合金表面成功的制備了不同體系的AlN/CrAlN/MoS2-酚醛樹脂功能梯度涂層,并利用先進的表征手段,對不同體系的功能梯度涂層的微觀組織、力學性能、摩擦腐蝕性能進行了分析研究研究發(fā)現:在微觀組織方面,AlN涂層具有(002)擇優(yōu)取向生長,CrAlN涂層表面光滑平整致密由Cr-Al-N固溶體組成,MoS2-酚醛樹脂涂層表面與內部存在大量微觀孔洞,這些生長缺陷主要源于涂層固化過程中氣體外溢形成的擴散通道。在力學性能方面,AlN層與基體之間的界面結合強度明顯優(yōu)于AlN/CrAlN層。此外,在鎂合金基體與MoS2-酚醛樹脂涂層引入離子注入與中間強化層可顯著提高基體表面承載能力,增加MoS2-酚醛樹脂涂層的耐磨壽命。在腐蝕介質環(huán)境下,中間過渡層的物理化學特性對功能梯度涂層的腐蝕防護效果具有重要影響,其電化學性能與鎂合金基體接近時,功能梯度涂層表現較好抗腐蝕性能,研究表明:AlN/MoS2-酚醛樹脂涂層具有比AlN/CrAlN/MoS2-酚醛樹脂涂層更佳的防護效果。此外,研究還發(fā)現涂層磨蝕過程中存在強的摩擦力-腐蝕強耦合損傷效應,并會進一步加速涂層的腐蝕失效進程,在鎂合金基體與頂部MoS2-酚醛樹脂涂層間引入離子注入/AlN過渡層可有效抑制或延緩電偶腐蝕發(fā)生,且過渡層的選擇與設計應依據電化學性能相近原則。本課題通過對不同體系的AlN/CrAlN/MoS2-酚醛樹脂功能梯度涂層的研究總結了涂層微觀組織結構的形成機制與特征,為合理解釋涂層磨損腐蝕環(huán)境下的使役損傷行為與機理提供理論基礎,通過建立涂層微觀組織結構、力學性能、結合強度與摩擦學行為和腐蝕行為之間的內在本構關系,闡述了涂層磨損-腐蝕強耦合損傷機制與涂層磨損失效機理。
【關鍵詞】：鎂合金 功能梯度涂層 復合處理技術 磨損-腐蝕
【學位授予單位】：遼寧科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題意義10-11
• 1.2 鎂合金的應用現狀與挑戰(zhàn)11-12
• 1.3 鎂合金表面防護涂層研究進展12-14
• 1.3.1 離子注入技術12-13
• 1.3.2 微弧氧化技術13
• 1.3.3 物理氣相沉積技術13-14
• 1.3.4 表面噴涂技術14
• 1.4 功能梯度涂層的研究進展14-17
• 1.4.1 功能梯度涂層簡介15-16
• 1.4.2 功能梯度涂層研究與應用現狀16-17
• 1.5 復合處理技術的研究進展17-18
• 1.5.1 復合處理技術簡介17
• 1.5.2 復合處理技術研究與應用現狀17-18
• 1.6 本課題研究內容18-20
• 第2章 試驗材料及方法20-26
• 2.1 實驗材料20-21
• 2.2 試驗設備與工藝21-23
• 2.2.1 試驗設備21
• 2.2.2 氬離子濺射清洗21-22
• 2.2.3 氮離子注入工藝22
• 2.2.4 AlN/CrAl N涂層制備22-23
• 2.2.5 MoS_2-酚醛樹脂涂層制備23
• 2.3 涂層組織結構與性能表征23-26
• 第3章 功能梯度涂層的微觀組織結構研究26-34
• 3.1 引言26
• 3.2 微觀組織結構表征26-30
• 3.2.1 XRD圖譜26-27
• 3.2.2 XPS圖譜27-28
• 3.2.3 FTIR圖譜28-29
• 3.2.4 Raman光譜29-30
• 3.3 微觀組織形貌觀察30-32
• 3.3.1 表面形貌表征30-31
• 3.3.2 斷面形貌表征31-32
• 3.4 本章小結32-34
• 第4章 功能梯度涂層力學性能研究34-42
• 4.1 引言34
• 4.2 納米硬度測定34-35
• 4.3 界面結合強度評估35-36
• 4.4 摩擦磨損行為分析36-41
• 4.4.1 摩擦曲線測定36-37
• 4.4.2 摩損形貌觀察37-40
• 4.4.3 涂層磨損失效機理40-41
• 4.5 本章小結41-42
• 第5章 功能梯度涂層的磨損腐蝕性能研究42-53
• 5.1 引言42
• 5.2 涂層腐蝕電化學行為分析42-44
• 5.2.1 腐蝕極化曲線測定42-43
• 5.2.2 腐蝕形貌表征43-44
• 5.2.3 腐蝕失效機理44
• 5.3 涂層磨損腐蝕失效機理分析44-51
• 5.3.1 磨蝕曲線測定44-47
• 5.3.2 磨蝕形貌觀察47-49
• 5.3.3 磨蝕失效機理49-51
• 5.4 本章小結51-53
• 結論53-54
• 參考文獻54-58
• 致謝58-59
• 作者簡介59-60

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  本文關鍵詞：鎂合金表面功能梯度涂層的磨損腐蝕性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：279140