本文關(guān)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(diǎn),被廣泛的應(yīng)用于汽車,航空航天,3C產(chǎn)品及軍事等各個(gè)領(lǐng)域。近年來(lái),人們通過(guò)在鎂合金表面制備功能涂層的方法,以達(dá)到延長(zhǎng)其使用壽命,提高零部件的綜合性能,然而,隨著日趨嚴(yán)峻的工況環(huán)境,考慮到鎂合金質(zhì)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(shù)已不能適應(yīng)惡劣條件、復(fù)雜物理環(huán)境下的工程應(yīng)用,本文提出利用復(fù)合處理技術(shù)制備功能梯度涂層的辦法,將已有的表面改性技術(shù)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(yīng)用的需要。本課題采用PIIID和機(jī)械噴涂復(fù)合處理技術(shù),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(jìn)的表征手段,對(duì)不同體系的功能梯度涂層的微觀組織、力學(xué)性能、摩擦腐蝕性能進(jìn)行了分析研究研究發(fā)現(xiàn):在微觀組織方面,AlN涂層具有(002)擇優(yōu)取向生長(zhǎng),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(nèi)部存在大量微觀孔洞,這些生長(zhǎng)缺陷主要源于涂層固化過(guò)程中氣體外溢形成的擴(kuò)散通道。在力學(xué)性能方面,AlN層與基體之間的界面結(jié)合強(qiáng)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(qiáng)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(zhì)環(huán)境下,中間過(guò)渡層的物理化學(xué)特性對(duì)功能梯度涂層的腐蝕防護(hù)效果具有重要影響,其電化學(xué)性能與鎂合金基體接近時(shí),功能梯度涂層表現(xiàn)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(hù)效果。此外,研究還發(fā)現(xiàn)涂層磨蝕過(guò)程中存在強(qiáng)的摩擦力-腐蝕強(qiáng)耦合損傷效應(yīng),并會(huì)進(jìn)一步加速涂層的腐蝕失效進(jìn)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(guò)渡層可有效抑制或延緩電偶腐蝕發(fā)生,且過(guò)渡層的選擇與設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)電化學(xué)性能相近原則。本課題通過(guò)對(duì)不同體系的AlN/CrAlN/MoS2-酚醛樹脂功能梯度涂層的研究總結(jié)了涂層微觀組織結(jié)構(gòu)的形成機(jī)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(jī)理提供理論基礎(chǔ),通過(guò)建立涂層微觀組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、結(jié)合強(qiáng)度與摩擦學(xué)行為和腐蝕行為之間的內(nèi)在本構(gòu)關(guān)系,闡述了涂層磨損-腐蝕強(qiáng)耦合損傷機(jī)制與涂層磨損失效機(jī)理。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 功能梯度涂層 復(fù)合處理技術(shù) 磨損-腐蝕
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(yīng)用現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)11-12
• 1.3 鎂合金表面防護(hù)涂層研究進(jìn)展12-14
• 1.3.1 離子注入技術(shù)12-13
• 1.3.2 微弧氧化技術(shù)13
• 1.3.3 物理氣相沉積技術(shù)13-14
• 1.3.4 表面噴涂技術(shù)14
• 1.4 功能梯度涂層的研究進(jìn)展14-17
• 1.4.1 功能梯度涂層簡(jiǎn)介15-16
• 1.4.2 功能梯度涂層研究與應(yīng)用現(xiàn)狀16-17
• 1.5 復(fù)合處理技術(shù)的研究進(jìn)展17-18
• 1.5.1 復(fù)合處理技術(shù)簡(jiǎn)介17
• 1.5.2 復(fù)合處理技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀17-18
• 1.6 本課題研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 試驗(yàn)材料及方法20-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料20-21
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)備與工藝21-23
• 2.2.1 試驗(yàn)設(shè)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(jié)構(gòu)與性能表征23-26
• 第3章 功能梯度涂層的微觀組織結(jié)構(gòu)研究26-34
• 3.1 引言26
• 3.2 微觀組織結(jié)構(gòu)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(jié)32-34
• 第4章 功能梯度涂層力學(xué)性能研究34-42
• 4.1 引言34
• 4.2 納米硬度測(cè)定34-35
• 4.3 界面結(jié)合強(qiáng)度評(píng)估35-36
• 4.4 摩擦磨損行為分析36-41
• 4.4.1 摩擦曲線測(cè)定36-37
• 4.4.2 摩損形貌觀察37-40
• 4.4.3 涂層磨損失效機(jī)理40-41
• 4.5 本章小結(jié)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(xué)行為分析42-44
• 5.2.1 腐蝕極化曲線測(cè)定42-43
• 5.2.2 腐蝕形貌表征43-44
• 5.2.3 腐蝕失效機(jī)理44
• 5.3 涂層磨損腐蝕失效機(jī)理分析44-51
• 5.3.1 磨蝕曲線測(cè)定44-47
• 5.3.2 磨蝕形貌觀察47-49
• 5.3.3 磨蝕失效機(jī)理49-51
• 5.4 本章小結(jié)51-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 致謝58-59
• 作者簡(jiǎn)介59-60

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