第十四届全国表面工程大会

151 / 2022-09-18 21:29:51

氧化石墨烯对铝合金微弧氧化膜层摩擦学性能的研究

铝合金；微弧氧化；氧化石墨烯；耐磨性

本文系统研究了在六偏磷酸盐复合电解液中加入不同浓度氧化石墨烯（GO）对铝合金表面微弧氧化膜层摩擦学性能的影响。首先，利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、膜层测厚仪和显微硬度计分析GO对微弧氧化膜层的微观形貌、相组成、元素分布、厚度的影响。重点研究了不同GO浓度下的铝合金微弧氧化膜层摩擦学性能。结果表明，电解液中添加GO纳米颗粒对微弧氧化膜层有显著的影响。Al₂O₃/GO膜层生长速率随GO添加量而上升，其主要成分是α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃。随着GO浓度的增加，微弧氧化膜层的显微硬度相较于纯2A12铝合金明显提高。由于氧化过程中C元素掺入膜层界面，Al₂O₃/GO膜层的表面变得致密且光滑，摩擦系数下降明显并且微弧氧化膜层抗磨性能也得到提高。该方法为设计高耐磨和耐腐蚀铝合金表面提供了强化处理方法，对拓展高性能铝合金的应用提供了一定的技术支撑。