鋁合金由于其密度小、比強度高等優(yōu)點,在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而其表面硬度低,易磨損等缺陷限制了鋁合金材料的進一步發(fā)展,因而對鋁合金進行表面強化處理就有著重要的意義。采用微弧氧化技術(shù)可以在鋁合金表面原位生長陶瓷層,該膜層與基體結(jié)合性能好,硬度高。本文以ZL109鋁合金為例,針對鋁合金的摩擦學(xué)性能的不足,展開了耐磨減摩微弧氧化層的研究。本文選擇了 MoS2和SiC兩種微納米顆粒作為復(fù)合微弧氧化層的電解液添加劑,MoS2作為減摩添加劑,SiC作為耐磨添加劑。將兩種納米顆粒在電解液中良好分散后,燒結(jié)在微弧氧化層中,成功制備了MoS2與SiC復(fù)合微弧氧化層。用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線能譜儀(EDS)、顯微硬度儀和摩擦磨損試驗機分別評價了復(fù)合微弧氧化層的結(jié)構(gòu)、成分以及摩擦學(xué)性能。為了進一步改善MoS2與SiC復(fù)合微弧氧化層的結(jié)構(gòu)與摩擦學(xué)性能,對MoS2和SiC的濃度和配比以及實驗所用電參數(shù)進行了優(yōu)化試驗。結(jié)果表明.:相比于未添加納米顆粒的微弧氧化層,MoS2與SiC復(fù)合微弧氧化層生長速度減緩、膜層厚度變小了 16.2%,表面形貌更加致密且粗糙度減小了40.22%,硬度增加了 1 1.0...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 鋁合金及其應(yīng)用
    1.2 鋁合金的表面強化技術(shù)
        1.2.1 電鍍技術(shù)
        1.2.2 表面涂裝技術(shù)
        1.2.3 陽極氧化技術(shù)
    1.3 微弧氧化技術(shù)
        1.3.1 微弧氧化技術(shù)的特點
        1.3.2 微弧氧化技術(shù)的發(fā)展
        1.3.3 功能性膜層的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究內(nèi)容和研究路線
2 試驗材料、設(shè)備和方法
    2.1 試驗材料與試劑
        2.1.1 基體試樣及預(yù)處理
        2.1.2 功能性顆粒
        2.1.3 電解液的選擇
        2.1.4 兩種顆粒的分散性
    2.2 試驗設(shè)備及儀器
    2.3 試驗方案
    2.4 本章小結(jié)
3 MoS_2與SiC復(fù)合微弧氧化層的制備與性能研究
    3.1 樣品的制備
        3.1.1 試驗材料的準(zhǔn)備
        3.1.2 MoS_2與SiC復(fù)合微弧氧化層的制備
    3.2 MoS_2與SiC復(fù)合微弧氧化層的結(jié)構(gòu)和成分分析
        3.2.1 納米顆粒的添加對于微弧氧化層厚度的影響
        3.2.2 納米顆粒的添加對于微弧氧化層表面形貌的影響
        3.2.3 納米顆粒的添加對于微弧氧化層成分的影響
        3.2.4 納米顆粒的添加對于微弧氧化層粗糙度的影響
        3.2.5 納米顆粒的添加對于微弧氧化層硬度的影響
    3.3 MoS_2與SiC復(fù)合微弧氧化層的摩擦學(xué)性能分析
        3.3.1 摩擦學(xué)性能的表征
        3.3.2 復(fù)合膜層的摩擦系數(shù)分析
        3.3.3 復(fù)合膜層的磨損量分析
        3.3.4 磨損表面形貌分析
    3.4 本章小結(jié)
4 MoS_2與SiC濃度與配比對微弧氧化層摩擦學(xué)性能的影響
    4.1 MoS_2和SiC的濃度優(yōu)化
        4.1.1 濃度對于微弧氧化層厚度和粗糙度的影響
        4.1.2 濃度對于微弧氧化層成分的影響
        4.1.3 濃度對于微弧氧化層摩擦系數(shù)的影響
        4.1.4 濃度對于微弧氧化層磨損量的影響
    4.2 MoS_2和SiC的配比對于摩擦學(xué)性能的影響
        4.2.1 兩種納米顆粒配比對于復(fù)合微弧氧化層摩擦系數(shù)的影響
        4.2.2 兩種納米顆粒配比對于復(fù)合微弧氧化層磨損量的影響
    4.3 本章小結(jié)
5 電參數(shù)對MoS_2與SiC復(fù)合微弧氧化層結(jié)構(gòu)的影響
    5.1 電參數(shù)對微弧氧化膜層厚度的影響
    5.2 電參數(shù)對微弧氧化膜層粗糙度的影響
    5.3 電參數(shù)對微弧氧化膜層硬度的影響
    5.4 綜合優(yōu)化分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 全文結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果



本文編號：4006928