铝合金表面微弧氧化陶瓷膜的摩擦学性能及微观结构研究

在硅酸钠和氢氧化钾电解液中,利用微弧氧化方法,在2024铝合金上制备了陶瓷膜层。对膜层的显微硬度及结合强度进行了测定,用扫描电镜(SEM)观察分析了其结构形貌,用X射线衍射仪分析了陶瓷层的相组成,对陶瓷膜的摩擦、磨损性能进行了研究。结果表明,磨损量和摩擦系数都随时间降低,而且趋于平缓,最后基本稳定。陶瓷膜内含有γ-Al2O3和α-Al2O3相,膜层内外两相含量差异较大,主要是由于冷却速率不同的原因。陶瓷层在形成过程中,表面经历了一个熔融、凝固和冷却的过程。生成的陶瓷层由内向外可以分为过渡层、致密层和疏松层,陶瓷膜与基体的结合非常牢固,属于冶金结合。