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铝及铝合金以其轻质、高比强度和高比刚度、良好的机械加工以及易于回收利用等优点，成为了21世纪最具发展前景的工程结构材料。然而，铝及铝合金的耐磨损性能差、易于腐蚀等缺点，严重制约其广泛的应用和发展。近年来，随着热喷涂制备非晶纳米晶涂层和粉芯丝材制备技术的不断发展，使得为铝合金提供优质防腐耐磨功能的非晶纳米晶表面防护材料成为可能。 本文利用高速电弧喷涂技术的高效、稳定和快速凝固特性，在铝合金表面制备了Al-Ni-Mm和Al-Ni-Mm-Co非晶纳米晶涂层。通过正交优化设计，获得了最佳工艺参数。研究了铝基非晶纳米晶涂层的微观组织结构和常规力学性能，分析了涂层中非晶纳米晶形成机制，探讨了铝基非晶纳米晶涂层的摩擦学性能，为铝基非晶纳米晶涂层在铝合金作为摩擦部件和防护应用提供了科学依据和理论基础。取得的主要研究成果如下: 1、通过正交优化试验，获得了最佳喷涂工艺参数:喷涂电流为140A，喷涂电压为34V，喷涂距离为230mm，喷枪移动速度为500mm/s，空气压力为0.5MPa。采用该种工艺，分析了涂层得组织结构。研究表明:两种铝基非晶纳米晶涂层的组织主要由α-Al相、AlNi相、Al3Lα(Ce)相构成。同时发现，Al-Ni-Mm-Co非晶纳米晶涂层内含有微量Al13Co4纳米晶相。 2、Al-Ni-Mm和Al-Ni-Mm-Co非晶纳米晶涂层的物理性能优良，孔隙率均低于2.5％，涂层的平均硬度要远高于基体的硬度，非晶含量最高可达到约21.50vol.％。涂层与基体间的结合较好，没有明显的孔隙、裂纹等缺陷。涂层呈现出层状结构，层与层之间堆积紧密。 3、研究了铝基非晶纳米晶涂层在干摩擦、海水及润滑脂条件下的摩擦学性能。研究结果表明:铝基非晶纳米晶涂层均能显著提高摩擦学性能和防腐性能。