碳纳米管添加剂对ZL109铝合金微弧氧化陶瓷层的生长及耐磨性能影响

作者：赵春生; 刘正祥; 马春生^*

来源：润滑与密封, 2021, 46(12): 93-98.

• 碳纳米管
• ZL109铝合金
• 微弧氧化
• 耐磨

为进一步提高ZL109铝合金的耐磨性能,在微弧氧化电解液中加入碳纳米管添加剂,探究碳纳米管对ZL109铝合金微弧氧化陶瓷层生长及耐磨性能的影响。在电解液中分别加入0.4～2 g/L碳纳米管,在双极性脉冲恒压模式下制备得到ZL109铝合金微弧氧化陶瓷层;从表面特征、微观形貌、厚度、物相组成等方面进行陶瓷层生长行为的分析,并利用往复式摩擦磨损试验机探讨陶瓷层的耐磨性能。结果表明:碳纳米管电解液添加剂对陶瓷层生长过程影响较大,显著改变了陶瓷层的基本特征,使得原有表面的孔隙率和孔径显著下降,但过高的碳纳米管浓度会导致表面出现显著的不均匀的突起;碳纳米管未直接参与陶瓷层成膜,而是通过自身的较高的存储介电微充电能力影响了微弧放电过程中单位通道面积内生成的氧化产物的量,从而对陶瓷层各项特征产生显著的影响;添加碳纳米管后陶瓷层摩擦因数有所增大,但耐磨性能大幅提升,其中添加1.2 g/L碳纳米管制备得到的陶瓷层具有较好的耐磨性能,具有较低且稳定的摩擦因数。

• 单位
  大连海事大学; 江苏海事职业技术学院