基于非导电陶瓷的电火花沉积制备自润滑涂层及性能研究
发布时间：2021-10-06 21:10
本文对三氧化二铝陶瓷的导电实现方法进行了研究,采用化学镀技术在三氧化二铝陶瓷表面制备了铜镀层,使陶瓷基体达到导电要求,再采用电火花沉积技术,在三氧化二铝陶瓷表面的铜镀层上沉积制备了Cu/Cu-MoS2自润滑涂层,研究了自润滑涂层的厚度、涂层表面粗糙度、涂层的微观形貌以及涂层的摩擦磨损性能与自润滑涂层制备过程中各项参数之间的关系。利用涂层厚度测量仪来测取涂层的厚度,结果表明:随着电极旋转速度、放电功率、放电频率的增加,涂层的厚度先变大后减小;采用5挡电极旋转速度,40μF放电功率,70Hz放电频率参数时,自润滑涂层的厚度达到最大值。利用粗糙度测量仪来测量涂层的表面粗糙度,结果表明:当电极转速、放电功率以及放电频率不断变大时,涂层表面粗糙度的变化规律为先减小后变大;采用5挡电极旋转速度,40μF放电功率,50Hz放电频率参数时,涂层的表面粗糙度最好。使用扫描电子显微镜对自润滑涂层的表面微观形貌进行观察,通过观察结果可以看到,自润滑涂层的表面凹凸不平,为非常典型的电火花沉积形貌,涂层局部区域有缝隙或者气孔出现;当采用5挡电极旋转速度,40μF放电功率,50Hz放电频率时...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电火花沉积设备的结构示意图
(a) (b) (c) (d)图 1-2 沉积过程中的电极状态Fig1-2 The state of the electrode in the process of deposition火花沉积技术的优缺点及其应用点[53-55]：1）设备简单、造价便宜。易于搬运，操作简单。2）电极材料损耗非常少，能够根据实际需求选用不同种类电极。3）涂层与基体的结合力非常大。电火花沉积能够将基体与电极材料熔新合金，因而涂层和基体结合强度非常高，涂层轻易不会产生剥落。4）消耗电能较少，不受处理件的尺寸以及形状的限制。5）沉积时的能量密度较高，沉积速度比较快，不引发形变，不改变材。6）操作简便、易于掌握。沉积过程无污染。点：1）涂层的厚度比较薄，一般为 0.02-0.5mm。2）涂层的表面粗糙度较高，一般为 Ra1.25-5μm。
基于非导电陶瓷的电火花沉积制备自润滑涂层及性能研究对自润滑涂层的表面形貌、元素构成和涂层的摩擦磨损性能进行研究。实验表明，件基体表面制备自润滑涂层后，摩擦系数明显降低，抗磨性能显著改善。（1）在气体气氛下采用电火花沉积自润滑涂层目前主要的气体气氛有空气、氩气以及氮气。王建升利用 YG8（钨钴类材料）电极，采用不同的工艺参数在 H13 钢基体表进行了沉积实验，分析了涂层性能与不同的制备参数之间的关系。研究了涂层的观结构、硬度和摩擦磨损性能。验证了在氩气气氛下沉积制备的涂层硬度大于空中制备的涂层的硬度。葛志宏[56]等在 H13 模具钢表面沉积制备了涂层，并对涂层的摩擦磨损性能进了分析。分析结果显示：采用电火花沉积涂层后能有效提高基体的耐磨性达 4 倍右，并且能有效降低摩擦系数。图 1-3 为摩擦磨损后的微观形貌对比。通过图 1-3够发现，未沉积涂层的基体表面磨损现象特别严重，磨损量非常的多；采用电火沉积制备涂层后，涂层的磨损机理主要是疲劳磨损。
【参考文献】：
期刊论文
[1]等离子物理气相沉积热障涂层研究进展[J]. 石佳,魏亮亮,张宝鹏,高丽华,郭洪波,宫声凯,徐惠彬. 航空材料学报. 2018(02)
[2]金属基固体自润滑复合涂层及其制备技术研究进展[J]. 李博雅,曹志强. 表面技术. 2017(09)
[3]电火花沉积技术研究现状及发展趋势[J]. 张留伟,邵俊. 装备制造技术. 2017(08)
[4]激光熔覆不同TiC含量硬质合金层的组织与性能[J]. 陈向文,庄哲峰,孟素各. 机电技术. 2015(06)
[5]电火花沉积技术国内外研究的最新进展[J]. 孙凯伟,张琪娜,涂益民,于华,温海露,王帅. 焊接技术. 2014(08)
[6]电容充放电脉冲数字控制型电火花沉积电源[J]. 韩红彪,李向阳. 焊接学报. 2014(03)
[7]H13钢表面电火花沉积层摩擦磨损特性[J]. 葛志宏,邓静. 热加工工艺. 2013(18)
[8]电火花沉积Ni-Cr合金涂层的组织及性能[J]. 高玉新,赵程,易剑. 材料工程. 2012(03)
[9]电火花沉积Ni基合金涂层的摩擦磨损特性[J]. 金君,董晨竹,徐东,高玉新. 表面技术. 2011(06)
[10]激光熔覆TC4/Ni/MoS2自润滑涂层的组织与摩擦学特性[J]. 杨胶溪,刘发兰,缪宣和,王志成. 金属热处理. 2011(08)
硕士论文
[1]钛酸钡陶瓷镀铜工艺研究[D]. 陈晓宇.西南科技大学 2016
[2]添加固体润滑剂hBN的钛合金激光熔覆高温耐磨复合涂层研究[D]. 相占凤.苏州大学 2015
[3]合金钢表面激光熔覆层的组织与性能研究[D]. 薄海.山东大学 2015
[4]低摩擦耐磨自润滑涂层摩擦学性能研究[D]. 王莉.江西理工大学 2011
[5]微/纳米六方相二硫化钼的可控制备与表征[D]. 冯玉立.河南科技大学 2011
[6]铁基表面激光熔覆镍基WC的组织和性能研究[D]. 李伟翔.上海工程技术大学 2010
[7]电火花沉积脉冲电源的研究[D]. 谷学冕.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3420750
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电火花沉积设备的结构示意图
(a) (b) (c) (d)图 1-2 沉积过程中的电极状态Fig1-2 The state of the electrode in the process of deposition火花沉积技术的优缺点及其应用点[53-55]：1）设备简单、造价便宜。易于搬运，操作简单。2）电极材料损耗非常少，能够根据实际需求选用不同种类电极。3）涂层与基体的结合力非常大。电火花沉积能够将基体与电极材料熔新合金，因而涂层和基体结合强度非常高，涂层轻易不会产生剥落。4）消耗电能较少，不受处理件的尺寸以及形状的限制。5）沉积时的能量密度较高，沉积速度比较快，不引发形变，不改变材。6）操作简便、易于掌握。沉积过程无污染。点：1）涂层的厚度比较薄，一般为 0.02-0.5mm。2）涂层的表面粗糙度较高，一般为 Ra1.25-5μm。
基于非导电陶瓷的电火花沉积制备自润滑涂层及性能研究对自润滑涂层的表面形貌、元素构成和涂层的摩擦磨损性能进行研究。实验表明，件基体表面制备自润滑涂层后，摩擦系数明显降低，抗磨性能显著改善。（1）在气体气氛下采用电火花沉积自润滑涂层目前主要的气体气氛有空气、氩气以及氮气。王建升利用 YG8（钨钴类材料）电极，采用不同的工艺参数在 H13 钢基体表进行了沉积实验，分析了涂层性能与不同的制备参数之间的关系。研究了涂层的观结构、硬度和摩擦磨损性能。验证了在氩气气氛下沉积制备的涂层硬度大于空中制备的涂层的硬度。葛志宏[56]等在 H13 模具钢表面沉积制备了涂层，并对涂层的摩擦磨损性能进了分析。分析结果显示：采用电火花沉积涂层后能有效提高基体的耐磨性达 4 倍右，并且能有效降低摩擦系数。图 1-3 为摩擦磨损后的微观形貌对比。通过图 1-3够发现，未沉积涂层的基体表面磨损现象特别严重，磨损量非常的多；采用电火沉积制备涂层后，涂层的磨损机理主要是疲劳磨损。
【参考文献】：
期刊论文
[1]等离子物理气相沉积热障涂层研究进展[J]. 石佳,魏亮亮,张宝鹏,高丽华,郭洪波,宫声凯,徐惠彬. 航空材料学报. 2018(02)
[2]金属基固体自润滑复合涂层及其制备技术研究进展[J]. 李博雅,曹志强. 表面技术. 2017(09)
[3]电火花沉积技术研究现状及发展趋势[J]. 张留伟,邵俊. 装备制造技术. 2017(08)
[4]激光熔覆不同TiC含量硬质合金层的组织与性能[J]. 陈向文,庄哲峰,孟素各. 机电技术. 2015(06)
[5]电火花沉积技术国内外研究的最新进展[J]. 孙凯伟,张琪娜,涂益民,于华,温海露,王帅. 焊接技术. 2014(08)
[6]电容充放电脉冲数字控制型电火花沉积电源[J]. 韩红彪,李向阳. 焊接学报. 2014(03)
[7]H13钢表面电火花沉积层摩擦磨损特性[J]. 葛志宏,邓静. 热加工工艺. 2013(18)
[8]电火花沉积Ni-Cr合金涂层的组织及性能[J]. 高玉新,赵程,易剑. 材料工程. 2012(03)
[9]电火花沉积Ni基合金涂层的摩擦磨损特性[J]. 金君,董晨竹,徐东,高玉新. 表面技术. 2011(06)
[10]激光熔覆TC4/Ni/MoS2自润滑涂层的组织与摩擦学特性[J]. 杨胶溪,刘发兰,缪宣和,王志成. 金属热处理. 2011(08)
硕士论文
[1]钛酸钡陶瓷镀铜工艺研究[D]. 陈晓宇.西南科技大学 2016
[2]添加固体润滑剂hBN的钛合金激光熔覆高温耐磨复合涂层研究[D]. 相占凤.苏州大学 2015
[3]合金钢表面激光熔覆层的组织与性能研究[D]. 薄海.山东大学 2015
[4]低摩擦耐磨自润滑涂层摩擦学性能研究[D]. 王莉.江西理工大学 2011
[5]微/纳米六方相二硫化钼的可控制备与表征[D]. 冯玉立.河南科技大学 2011
[6]铁基表面激光熔覆镍基WC的组织和性能研究[D]. 李伟翔.上海工程技术大学 2010
[7]电火花沉积脉冲电源的研究[D]. 谷学冕.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3420750
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