鈦合金綜合性能優(yōu)異,應用廣泛,但存在著硬度低、耐磨性能差的致命缺點,大大限制了鈦合金在航空航天和醫(yī)療等領域的應用。因此,提高鈦合金的表面硬度和其摩擦學性能具有重要意義。本文結合硬質(zhì)復合陶瓷涂層、固體自潤滑顆粒摻雜和激光表面織構化,在鈦合金表面制備性能優(yōu)異的減摩耐磨涂層。首先,采用等離子電解氧化（PEO）技術在鈦合金表面制備硬質(zhì)復合陶瓷涂層,研究并優(yōu)化氧化時間對涂層厚度、硬度等的影響,揭示PEO涂層的生長規(guī)律。其次,采用一步法制備等離子電解氧化自潤滑復合涂層,采用硬質(zhì)Al₂O₃顆粒,軟質(zhì)石墨顆粒和二者混合顆粒作為摻雜物,以PEO涂層作為承載骨架,研究摻雜顆粒對PEO涂層的作用和摻雜機理。最后,采用激光表面織構化技術在鈦合金表面構筑織構化微孔,以優(yōu)化織構化微孔面密度,并研究織構化微孔對硬質(zhì)顆粒的捕獲和對軟質(zhì)顆粒的儲存機制。采用X射線衍射（XRD）,場發(fā)射掃描電鏡（FE-SEM）,能譜儀（EDS）,硬度計,3D形貌儀和摩擦磨損試驗機等設備進行測試,從涂層的組分成分分析、橫截面元素分布、磨痕、形貌、硬度、厚度及摩擦學性能等方面闡述了耐磨潤滑機理。結果... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來源和背景
    1.2 等離子電解氧化技術
        1.2.1 等離子電解氧化概述
        1.2.2 等離子電解氧化影響因素
        1.2.3 等離子電解氧化的耐磨損性能
    1.3 激光表面織構化技術
        1.3.1 表面織構化概述
        1.3.2 激光表面織構化的耐磨損性能
    1.4 固體自潤滑涂層
        1.4.1 固體自潤滑材料
        1.4.2 等離子電解氧化的自潤滑涂層
    1.5 鈦合金表面耐磨性能研究存在的問題
    1.6 論文研究內(nèi)容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究內(nèi)容
        1.6.3 論文要解決的問題
2 實驗材料和性能測試
    2.1 實驗原料
    2.2 實驗設計
        2.2.1 等離子電解氧化制備陶瓷涂層
        2.2.2 軟硬相摻雜制備自潤滑復合陶瓷涂層
        2.2.3 激光表面織構化
    2.3 涂層物相和性能檢測
        2.3.1 涂層物相組成檢測
        2.3.2 涂層物相含量檢測
        2.3.3 涂層表面形貌分析
        2.3.4 涂層硬度分析
        2.3.5 涂層三維形貌和粗糙度分析
        2.3.6 涂層摩擦學性能測試
3 PEO制備涂層氧化時間工藝優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 氧化時間對PEO涂層的成分影響
    3.3 氧化時間對PEO涂層元素組成分析
    3.4 氧化時間對PEO涂層表面形貌和粗糙度的影響
        3.4.1 氧化時間對PEO涂層表面形貌的影響
        3.4.2 氧化時間對PEO涂層表面粗糙度的影響
    3.5 氧化時間對PEO涂層厚度和硬度的影響
        3.5.1 氧化時間對PEO涂層厚度的影響
        3.5.2 氧化時間對涂層硬度的影響
    3.6 PEO涂層摩擦學性能分析
        3.6.1 氧化時間對摩擦系數(shù)的影響
        3.6.2 PEO涂層磨痕3D形貌分析
        3.6.3 磨損率分析
    3.7 本章小結
4 摻雜顆粒制備PEO復合陶瓷涂層及其自潤滑改性研究
    4.1 引言
    4.2 摻雜顆粒物相成分分析
    4.3 摻雜顆粒對PEO涂層元素物相成分分析
    4.4 摻雜顆粒對PEO涂層表面形貌和粗糙度的影響
        4.4.1 摻雜顆粒對PEO涂層表面形貌的影響
        4.4.2 摻雜顆粒對PEO涂層表面粗糙度的影響
    4.5 摻雜顆粒對PEO涂層厚度和硬度的影響
        4.5.1 摻雜顆粒對PEO涂層厚度的影響
        4.5.2 摻雜顆粒對PEO涂層硬度的影響
    4.6 摻雜顆粒對PEO涂層摩擦學性能的影響
        4.6.1 摻雜顆粒對PEO涂層摩擦系數(shù)的影響
        4.6.2 PEO涂層磨痕3D形貌分析
        4.6.3 磨損率分析
    4.7 本章小結
5 LST/PEO/自潤滑復合陶瓷涂層摩擦磨損性能研究
    5.1 引言
    5.2 LST表面織構處理后鈦合金3D形貌
    5.3 LST/PEO/自潤滑涂層的3D形貌圖
    5.4 LST/PEO/自潤滑復合涂層的表面形貌
    5.5 LST/PEO/自潤滑復合涂層的摩擦學性能分析
        5.5.1 摩擦系數(shù)分析
        5.5.2 LST/PEO/自潤滑磨痕3D形貌分析
        5.5.3 磨損率分析
    5.6 LST/PEO/自潤滑復合涂層的摩擦磨損機理分析
    5.7 本章小結
6 結論
    6.1 主要結論
    6.2 創(chuàng)新性
    6.3 展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]納米潤滑級二硫化鉬摩擦學特性研究[D]. 沃恒洲.合肥工業(yè)大學 2003



本文編號：3201145