【摘 要】
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铝合金由于具有质量轻、比强度高、加工性能优异等优点,越来越多的应用于汽车零部件加工行业。然而铝合金由于表面硬度低且表现为较差的耐磨性能,限制其应用范围。通过微弧氧化技术可以改善其表面性能,且在原位生成的陶瓷层与基体结合性好,在此基础上通过真空渗透的方法进一步复合聚合物,不仅可以填充陶瓷层表面的微孔及裂纹,还能与陶瓷层内部孔洞形成互穿相结构,在受到外部作用力时,能够起到减摩的作用,提高膜层的性能。基
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铝合金由于具有质量轻、比强度高、加工性能优异等优点,越来越多的应用于汽车零部件加工行业。然而铝合金由于表面硬度低且表现为较差的耐磨性能,限制其应用范围。通过微弧氧化技术可以改善其表面性能,且在原位生成的陶瓷层与基体结合性好,在此基础上通过真空渗透的方法进一步复合聚合物,不仅可以填充陶瓷层表面的微孔及裂纹,还能与陶瓷层内部孔洞形成互穿相结构,在受到外部作用力时,能够起到减摩的作用,提高膜层的性能。基于此本文以7075铝合金为基体,制备不同电流密度条件下的微弧氧化陶瓷层及与聚合物的复合膜层,通过对各膜层结构、组成、硬度及摩擦学性能进行研究,分析聚合物对陶瓷层产生的作用。研究结果如下:（1）随着电流密度值的增大,制备的膜层厚度由15μm增大到50μm;孔径尺寸由1～2μm增大到9～12μm;表面孔隙率由7.14%降为6.21%;陶瓷层的显微硬度呈先升高后下降的趋势,相组成中α-Al2O3和γ-Al2O3两相的含量增多。大电流密度值制备的陶瓷层在摩擦磨损的过程中摩擦系数下降,而陶瓷层的磨损量增大;（2）通过真空负压渗透法能够有效的将有机聚合物渗入到陶瓷孔洞内部,且随着电流密度的增大,陶瓷层内部具有连通的内腔通道并填充有机物,在电流密度为8A/dm2制得的陶瓷层与聚合物的复合膜层形成了互穿相的复合结构,且其减摩效果最好;（3）不同电流密度制备的复合膜层的摩擦学性能较单独的陶瓷层更好,磨损形式由磨粒磨损转变为黏着磨损为主;载荷的增加会使摩擦变稳定从而降低摩擦系数,减少磨损量;当摩擦副换为Si3N4陶瓷球时,单独的陶瓷层被磨穿失效,而复合膜层的减摩效果依然起着保护作用。陶瓷层经硅烷偶联剂活化处理后再复合环氧树脂,摩擦系数值及磨损量进一步降低。
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