船用鋁合金材料微弧氧化陶瓷層耐蝕性能研究.pdf

1、鋁合金具有密度小、導(dǎo)熱性好、比強(qiáng)度高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)，已經(jīng)被用來(lái)作為船用柴油機(jī)活塞的材料。活塞是船舶柴油機(jī)燃燒室的核心部件，在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中受到高溫、高壓以及燃?xì)獾臎_刷。為滿足這種環(huán)境的使用要求，需要對(duì)鋁合金材料進(jìn)行表面強(qiáng)化處理。微弧氧化技術(shù)可以在鋁合金表面制備性能優(yōu)良的陶瓷層，并且通過(guò)在電解液中添加微納米顆?？梢詮?qiáng)化陶瓷層的某些性能。
　　本研究采用變量控制法，研究微弧氧化電源的電壓、頻率和占空比對(duì)陶瓷層耐蝕性能的影響。試

2、驗(yàn)中利用電化學(xué)工作站測(cè)量鋁合金材料的極化曲線，計(jì)算得出腐蝕電流密度。利用掃描電鏡觀察陶瓷層的表面形貌和截面形貌，用來(lái)分析材料耐蝕性能的變化規(guī)律。將蛇紋石、二硫化鉬、碳化硅的微納米顆粒添加到微弧氧化電解液中，研究微納米顆粒對(duì)陶瓷層耐蝕性能的影響。結(jié)果表明：微弧氧化電源參數(shù)和電解液中添加的微納米顆粒都影響微弧氧化陶瓷層的形成過(guò)程，改變了微弧氧化陶瓷層的微觀形貌，影響了陶瓷層的耐蝕性能。當(dāng)正向電壓為420V、負(fù)向電壓為120V時(shí)，制備的膜層最

3、厚且表面形貌較好，膜層的耐蝕性能最好;電源頻率的增加，導(dǎo)致陶瓷層的致密層厚度降低，但是膜層表面形貌變好，當(dāng)頻率為500Hz時(shí)制備的陶瓷層耐蝕性能最優(yōu);占空比的增加使膜層厚度發(fā)生階梯式降低，但對(duì)材料的耐蝕性能影響較小。隨著電解液中蛇紋石濃度的增加，陶瓷層的厚度降低，但是陶瓷層的微觀形貌變好，當(dāng)蛇紋石濃度為5g/L時(shí)制備的陶瓷層耐蝕性能最好;二硫化鉬顆粒的添加改變了微弧氧化陶瓷層的厚度，但對(duì)材料的耐蝕性能影響較小;碳化硅濃度對(duì)陶瓷層表面形貌