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摘要
目的 通过CeO2颗粒复合，进一步改善铝合金微弧氧化膜的耐磨和耐蚀性能。方法 在硅酸盐-磷酸盐电解液体系中加入CeO2颗粒，利用微弧氧化技术在7075-T6铝合金表面制备CeO2颗粒复合氧化膜；从氧化电压、放电行为及膜层厚度的变化规律探讨CeO2颗粒含量对微弧氧化膜生长过程的影响；通过扫描电子显微镜、动电位极化曲线、球-盘磨损试验等研究电解液中CeO2颗粒浓度对微弧氧化膜微观结构、耐磨性能和耐蚀性能的影响。结果 通过CeO2颗粒的复合，改变了铝合金微弧氧化成膜过程的能耗分布，加速了微弧氧化膜的放电击穿。CeO2颗粒复合会使膜层的生长速率有所下降，但氧化膜的致密性、均匀性及膜基的结合强度得到明显改善。CeO2颗粒主要以熔融和嵌合等方式存在于氧化膜中。相较于普通微弧氧化膜，复合膜的摩擦因数普遍降低了约0.2，比磨损率也更低，耐磨性更佳。此外，复合膜呈现出更好的耐腐蚀性，其自腐蚀电流密度至少下降了50%，且在模拟海水中浸泡2 000 h后腐蚀增重更小、腐蚀更轻微。在电解液中加入10 g/L的CeO2颗粒时，所得复合膜的综合性能较佳。结论 CeO2颗粒复合以熔融或嵌合的方式沉积到铝合金微弧氧化膜中，有效减少了膜层的微孔等缺陷，提高了膜层的致密性和硬度，改善了膜层的耐蚀性和耐磨性。
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单位中国航发北京航空材料研究院; 南昌航空大学; 西安航空动力控制科技有限公司
