發(fā)布時間：2021-04-26 17:01

　　鈦及其合金雖然在航空航天、艦船制造等領(lǐng)域有著廣泛應用,但其表面硬度低,耐磨性差,這限制了其在機械傳動領(lǐng)域的應用。為了擴大其應用范圍,本文通過改變電解液體系和優(yōu)化微弧氧化工藝參數(shù)在TA2基體表面制備耐磨性較好的微弧氧化膜層,并探索微弧氧化膜層在邊界潤滑條件下的耐磨性。不同電解液體系制備的微弧氧化膜層性能差異較大。首先,研究了在單一電解液體系制備的微弧氧化膜層的耐磨性。在鋁酸鹽電解液體系中,微弧氧化膜層的生長包括基體的氧化和電解質(zhì)的沉積,膜層由鈦酸鋁、金紅石和氧化鋁組成,膜層的厚度和表面粗糙度最小,硬度最大,磨損率最低;在磷酸鹽電解液體系中,微弧氧化膜層的生長主要為基體的氧化,膜層由銳鈦礦和金紅石組成;在硅酸鹽電解液體系中,微弧氧化膜層的生長主要為電解質(zhì)的沉積,膜層由非晶相二氧化硅、銳鈦礦和金紅石組成,膜層的厚度和表面粗糙度最大,硬度最小,磨損率最大。其次,探索了在鋁酸鹽和磷酸鹽的復合電解液體系中制備的微弧氧化膜層的耐磨性,隨著磷酸鈉濃度的增加,微弧氧化膜層的厚度增加,硬度下降,磨損率增加。在鋁酸鹽電解液體系制備的微弧氧化膜層耐磨性最佳,通過正交試驗得到在該電解液體系中制備微弧氧化膜層的最... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 鈦及其合金的表面處理技術(shù)
    1.3 微弧氧化技術(shù)簡介
    1.4 微弧氧化膜層耐磨性影響因素
        1.4.1 電解液體系
        1.4.2 電解液濃度
        1.4.3 電源模式及電參數(shù)
        1.4.4 氧化時間
    1.5 油潤滑條件下微弧氧化膜層的摩擦學性能
    1.6 本文研究目的及內(nèi)容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗內(nèi)容與測試方法
    2.1 實驗材料及設(shè)備
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗設(shè)備
    2.2 微弧氧化膜層制備
    2.3 膜層分析與表征
        2.3.1 膜層厚度表征
        2.3.2 膜層相組成分析
        2.3.3 膜層硬度測量
        2.3.4 膜層接觸角測量
        2.3.5 膜層形貌分析
        2.3.6 膜層摩擦學性能測試
    2.4 本章小結(jié)
第3章 電解液體系對微弧氧化膜層性能的影響
    3.1 微弧氧化膜層的制備與表征方法
    3.2 單一電解液體系對微弧氧化膜層組織結(jié)構(gòu)與生長行為的影響
        3.2.1 微弧氧化膜層的表面形貌
        3.2.2 微弧氧化膜層的截面形貌
        3.2.3 微弧氧化膜層的相組成
        3.2.4 微弧氧化膜層的生長機理
        3.2.5 微弧氧化膜層的厚度與表面粗糙度
    3.3 單一電解液體系對微弧氧化膜層摩擦學性能的影響
        3.3.1 微弧氧化膜層的硬度
        3.3.2 微弧氧化膜層的摩擦系數(shù)
        3.3.3 微弧氧化膜層的磨痕形貌與磨損率
    3.4 復合電解液體系的選擇
    3.5 復合電解液體系對微弧氧化膜層組織結(jié)構(gòu)的影響
        3.5.1 微弧氧化反應的電流-時間曲線
        3.5.2 微弧氧化膜層的厚度與表面粗糙度
        3.5.3 微弧氧化膜層的相組成
        3.5.4 微弧氧化膜層的表面形貌
        3.5.5 微弧氧化膜層的截面形貌
    3.6 復合電解液體系對微弧氧化膜層摩擦學性能的影響
        3.6.1 微弧氧化膜層的硬度
        3.6.2 微弧氧化膜層的摩擦系數(shù)
        3.6.3 微弧氧化膜層的磨痕形貌與磨損率
    3.7 本章小結(jié)
第4章 微弧氧化工藝參數(shù)優(yōu)化與膜層耐磨性評價
    4.1 微弧氧化工藝參數(shù)的優(yōu)化
        4.1.1 膜層耐磨性影響因素的選擇
        4.1.2 正交試驗的設(shè)計
    4.2 正交試驗結(jié)果與分析
        4.2.1 微弧氧化膜層的摩擦系數(shù)
        4.2.2 微弧氧化膜層的磨損率
        4.2.3 微弧氧化最優(yōu)工藝參數(shù)的確定
    4.3 最優(yōu)工藝參數(shù)制備的微弧氧化膜層性能評價
        4.3.1 微弧氧化膜層的表面形貌和截面形貌
        4.3.2 微弧氧化膜層的相組成
        4.3.3 微弧氧化膜層的磨痕形貌
    4.4 本章小結(jié)
第5章 微弧氧化膜層在邊界潤滑條件下的摩擦學性能
    5.1 引言
    5.2 微弧氧化膜層的表面形貌
    5.3 潤滑油與微弧氧化膜層的接觸角
    5.4 微弧氧化膜層的潤滑狀態(tài)
    5.5 微弧氧化膜層在邊界潤滑條件下的摩擦系數(shù)
        5.5.1 微弧氧化膜層與GCr15對磨球在邊界潤滑條件下的摩擦系數(shù)
2O₃對磨球在邊界潤滑條件下的摩擦系數(shù)">        5.5.2 微弧氧化膜層與Al₂O₃對磨球在邊界潤滑條件下的摩擦系數(shù)
    5.6 微弧氧化膜層在邊界潤滑條件下的磨痕形貌
        5.6.1 微弧氧化膜層與GCr15對磨球在邊界潤滑條件下的磨痕形貌
2O₃對磨球在邊界潤滑條件下的磨痕形貌">        5.6.2 微弧氧化膜層與Al₂O₃對磨球在邊界潤滑條件下的磨痕形貌
    5.7 微弧氧化膜層在邊界潤滑條件下的摩擦示意圖
    5.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3161780