汽车用全铝发动机高频PEO涂层及其摩擦性能研究

发布时间：2023-04-08 01:26

　　交通出行的需求导致了汽车的大量需求,轻量化成为汽车行业节能减排的最佳选择。压铸铝硅合金是汽车发动机缸体轻量化的首选材料,主要存在硬度低、耐磨性差等不足。为改善铝硅合金表面性能,采用等离子体电解氧化(Plasma Electrolytic Oxidation,简称PEO)的新方法,对铝硅合金缸孔内壁表面进行陶瓷化处理,然而,PEO工艺中有诸多因素在影响涂层的表面性能,如电解液、电参数、本体材料中的硅含量等,针对这一问题,本文采用正交实验的方法对PEO工艺电参数进行研究,优化PEO涂层工艺中电参数的设置,并在最优工艺的基础上进行了涂层摩擦性能以及电解液中铈盐对涂层性能影响的探讨。采用正交实验的方法研究PEO涂层工艺参数频率、电流密度、正负占空比、正负电流比值对涂层制备过程中负向电压异变以及性能的影响。实验表明:最优参数为频率1400Hz、电流密度8A/dm²、正占空比30%、负占空比50%、正负电流比值1.15。研究了最优参数制备PEO涂层在干摩擦/油润滑状态下,不同速度的摩擦行为。干摩擦情况下,PEO摩擦系数会随着转速的不断提高而提高,在干摩擦状态下犁沟效应较为明显...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 铝合金表面处理技术
        1.2.1 阳极氧化技术
        1.2.2 化学镀
        1.2.3 电镀
        1.2.4 表面热喷涂技术
    1.3 微弧氧化(PEO)技术
        1.3.1 PEO技术国内外研究现状
        1.3.2 PEO技术的氧化作用机理
        1.3.3 涂层生长以及性能的研究现状
    1.4 关键科学问题及研究内容
2 实验设备及分析方法
    2.1 等离子体电解氧化
    2.2 实验所用的材料以及设备
    2.3 分析测试方法
        2.3.1 PEO涂层力学性能测试
        2.3.2 陶瓷层的形貌观察
        2.3.3 陶瓷层的成分检测
    2.4 技术路线
3 PEO过程的放电特性及其对涂层性能的影响
    3.1 引言
    3.2 主要参数的确定
        3.2.1 正交实验的分析与设计
        3.2.2 单因素实验设计与分析
    3.3 负向电压异变对PEO涂层的影响
        3.3.1 实验方案的设计
        3.3.2 负向电压异变对涂层组织结构及成分的影响
        3.3.3 负向电压异变对涂层厚度的影响
        3.3.4 负向电压异变对涂层硬度的影响
        3.3.5 负向电压异变对涂层摩擦性能的影响
    3.4 本章小结
4 PEO涂层在不同环境下的摩擦性能
    4.1 引言
    4.2 PEO涂层在干摩擦环境下的摩擦性能
    4.3 PEO涂层在油润滑环境下的摩擦性能
    4.4 本章小结
5 稀土铈盐的添加对PEO涂层性能的影响
    5.1 引言
    5.2 实验方案
    5.3 铈盐对PEO涂层的影响
        5.3.1 铈盐添加量对于PEO涂层稀土元素含量的影响
        5.3.2 铈盐添加量对PEO过程中电压的影响
        5.3.3 铈盐添加量对PEO涂层的组织形貌及成分的影响
        5.3.4 铈盐添加量对PEO涂层硬度的影响
        5.3.5 铈盐添加量对PEO涂层摩擦系数的影响
        5.3.6 铈盐添加量对PEO涂层厚度的影响
    5.4 本章小结
6 结论
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及取得的成果
致谢



本文编号：3785718