226 / 2021-06-05 13:03:21

铝合金微弧氧化-电泳沉积复合膜层制备及摩擦磨损研究

摘要：为提高铝合金材料摩擦磨损性能，通过微弧氧化-电泳沉积复合处理工艺在铝合金表面制备了具有减摩耐磨效果的复合涂层。首先在硅酸盐体系中制备了多孔的微弧氧化陶瓷膜层，然后以镀镍碳纳米管为自润滑添加剂与丙烯酸树脂配制成电泳溶液进行电泳沉积，最终得到微弧氧化-电泳沉积复合膜层。利用SEM、EDS、FT-IR、XPS和摩擦磨损试验对复合膜层的结构、成分进行表征及摩擦磨损性能研究。结果表明，电泳膜层通过机械锁合、范德华力、Al与-COO化学性结合三种复合作用与微弧氧化陶瓷膜层结合。在干摩擦工况下，丙烯酸树脂电泳膜层与微弧氧化陶瓷膜层表面微孔及凹凸结构中存储有较多镀镍碳纳米管可以在摩擦副之间发生滚动摩擦，为摩擦副持续提供完整的润滑膜层，有效提高了复合膜层的摩擦磨损性能。摩擦系数较铝合金基体降低了约50%，几乎没有产生磨损量。

关键词：自润滑添加剂；铝合金；微弧氧化；电泳沉积；减摩耐磨