吉林大学学报(工学版) ›› 2010, Vol. 40 ›› Issue (增刊): 233-0238.

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电流频率对铝合金表面复合微弧氧化膜层微观结构和耐磨性能的影响

杨悦1,刘耀辉2   

  1. 1.长春工业大学 材料科学与工程学院 先进结构材料教育部重点实验室|长春130012；2.吉林大学 材料科学与工程学院|长春130022
  • 收稿日期:2010-03-26 出版日期:2010-09-01 发布日期:2010-09-01
  • 通讯作者: 杨悦(1974-),女,副教授.研究方向:轻质合金表面改性技术及理论.E-mail:yangyue@mail.ccut.edu.cn E-mail:yangyue@mail.ccut.edu.cn
  • 作者简介:杨悦(1974-),女,副教授.研究方向:轻质合金表面改性技术及理论.E-mail:yangyue@mail.ccut.edu.cn
  • 基金资助:

    教育部科学技术研究重点项目（210051）；吉林省科技厅项目（20080505）

Effects of current frequency on microstructure and wear resistance of composite coatings produced by microarc oxidation on aluminium alloy

YANG Yue1, LIU Yao-hui2   

  1. 1.Key Laboratory of Advanced Structural Materials, Ministry of Education, College of Materials Science and Engineering, Changchun University of Technology, Changchun 130012,China|2.College of Materials Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130022,China
  • Received:2010-03-26 Online:2010-09-01 Published:2010-09-01

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摘要：

为了提高铝合金的表面耐磨性，使用微弧氧化技术，通过向电解液中添加SiC纳米颗粒的方式在铝合金表面制备了复合微弧氧化膜层。试验中使用的电流密度为5 A/dm2，电流频率分别为500、700、900 Hz。使用X射线衍射（XRD）和场发射扫描电镜（FESEM）对在不同频率下制备的氧化膜层进行了相组成和表面形貌的观察；通过激光共聚焦扫描电子显微镜（CLSM）来表征薄膜的表面粗糙度。同时，使用微观磨损测试仪（UMT）来测定复合微弧氧化膜层的耐磨损性能。结果表明，随着电流频率的增加，氧化膜厚度增加而表面粗糙度下降，同时更多的SiC纳米颗粒沉积在微弧氧化膜孔中；而且含有SiC纳米颗粒的氧化膜层的耐磨性较未含有SiC纳米颗粒的陶瓷膜有明显提高；此外，在电流频率为900Hz时所形成的陶瓷膜表现出最佳的耐磨损性能。

关键词: 铝合金, 微弧氧化, SiC纳米微粒, 耐磨性

Abstract:

To improve the surface wear resistance of the ceramic coating fabricated by microarc oxidation on aluminium alloy, ceramic coatings embedded with SiC nanoparticles at different current frequency (500, 700 and 900 Hz) were produced by adding SiC nanoparticles into electrolyte during MAO process. The morphology and phase composition of the coatings were investigated by Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) and Xray diffraction (XRD). The surface roughness of the coatings was characterized by Confocal Laser Scanning Microscope (CLSM). Simultaneously, the tribological properties of the composite coatings were evaluated by a universal materials tester (UMT). The results showed that the wear resistance of the ceramic coatings with SiC nanoparticles was improved significantly compared to the ceramic coatings without SiC nanoparticles. Furthermore, the composite coating formed at current frequency 900Hz showed the better wear resistance than the others.

Key words: aluminium alloy, microarc oxidation, SiC nanoparticles, wear resistance

中图分类号: 

  • TG113
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