微弧氧化膜的电接触微动磨损特性与冲击行为研究

发布时间：2021-09-08 10:55

　　铝作为地壳中含量最多的金属元素,其延展性高、塑形好,具有高强度和低密度的特点,但是目前铝合金的耐磨与耐蚀性均达不到要求,作为机械构件表现出质软和高摩擦系数的缺点,因此需要对铝合金表面进行涂层处理以改善其综合性能。微弧氧化涂层技术是一种针对铝镁等轻质合金进行表面陶瓷化处理,该工艺简单,处理时间短,对环境无污染,具有很高的产业化应用价值。本文以氧化时间为变量制备不同表面性能的微弧氧化涂层,并表征了不同涂层的形貌演变与成分变化,同时还研究了涂层的电接触微动磨损行为与冲击行为。得出的主要结论如下:（一）不同氧化时间的微弧氧化涂层形貌演变与成分变化硅酸盐体系中制备的铝合金微弧氧化陶瓷膜除去主要成分元素Al和O元素,还含有电解液元素K和Si元素,四种元素的成分含量可由氧化时间调控。所有涂层表面形貌均为典型的多孔形貌,60min时涂层过度氧化导致表面产生严重的烧蚀。当氧化时间小于50 min,膜层厚度随时间增加,60 min涂层表面由于烧蚀导致厚度下降。微弧氧化膜粗糙度随着氧化时间的增长而增大,50min氧化膜的粗糙度略有降低。（二）不同氧化时间的微弧氧化涂层的电接触微动磨损行为电微动磨损条件下,微... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 铝合金表面处理技术
        1.2.1 金属涂层处理
        1.2.2 化学转化膜处理
        1.2.3 激光强化技术
        1.2.4 微弧氧化技术
    1.3 铝合金微弧氧化处理技术
        1.3.1 微弧氧化基本原理
        1.3.2 微弧氧化技术特点
        1.3.3 微弧氧化的应用领域
    1.4 微弧氧化发展历史及研究现状
        1.4.1 微弧氧化发展历史
        1.4.2 微弧氧化研究现状
    1.5 本文的研究背景及其意义
        1.5.1 研究背景
        1.5.2 研究内容
第2章 试验材料与方法
    2.1 铝合金表面微弧氧化膜的制备与表征
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验方法
    2.2 电接触微动磨损试验
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 试验方法
    2.3 冲击微动磨损试验
        2.3.1 试验材料
        2.3.2 研究方法
第3章 铝合金表面微弧氧化膜性能表征
    3.1 微弧氧化膜形貌结构
    3.2 微弧氧化膜化学成分
    3.3 微弧氧化膜厚度与粗糙度
    3.4 本章小结
第4章 铝合金表面微弧氧化膜电接触微动磨损行为研究
    4.1 涂层电阻变化特性
        4.1.1 静载下的击穿电阻
        4.1.2 微动磨损下的接触电阻
    4.2 电接触微动磨损的运行特性
        4.2.1 F-D曲线
        4.2.2 摩擦系数曲线
    4.3 电接触微动磨损的损伤机理
        4.3.1 表面形貌与元素分析
        4.3.2 磨痕轮廓与深度分析
        4.3.3 XPS化学分析
    4.4 本章小结
第5章 铝合金表面微弧氧化膜冲击行为研究
    5.1 不同参数对冲击行为的影响
        5.1.1 氧化时间的影响
        5.1.2 冲击速度的影响
        5.1.3 循环次数的影响
    5.2 冲击损伤机理
        5.2.1 磨痕三维形貌
        5.2.2 磨痕轮廓与磨损深度
    5.3 本章小结
结论与展望
    1.本文主要结论
    2.研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果


【参考文献】：
期刊论文
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[2]铝及铝合金无铬钝化研究进展[J]. 崔珊,安成强,郝建军.  表面技术. 2016(06)
[3]飞机架构用7075合金的微弧氧化工艺[J]. 李向新,陈律,邓岚,陈儒军.  金属热处理. 2016(02)
[4]等离子喷涂灰铸铁涂层的研究进展[J]. 邢亚哲,王强,李文鹏,马旭.  表面技术. 2016(02)
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[8]钛合金微弧氧化医用涂层形成机制[J]. 王凤彪,狄士春.  腐蚀与防护. 2012(05)
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[10]钛合金表面激光熔覆材料体系与熔覆层质量的研究现状[J]. 李嘉宁,陈传忠.  现代焊接. 2011(01)



本文编号：3390662