微纳米颗粒增强铝合金微弧氧化层的制备和性能研究

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1、分类号＾；密级：０５１１１单位代码ＵＤＣ：＾乂是緣ｆ乂拿全日制学术型硕±研究生学位论文微／纳米颗粒增强错合金微弧氧化层的制备和性能研究王浩指导教师朱新河教授申请学位类别工学硕±学科（专业）名称轮机工程学位授予单位大连海事大学２０巧年１月分类号密级ＵＤＣ单位代码１０１５１大连海事大学硕±学位论文微／纳米颗粒增强铅合金微弧氧化层的制备和性能研究王浩指导教师朱新河职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位类别工学硕±学科（专业）轮机工程

2、论文完成日期２０１４年１１月答辩日期２０１５年１月答辩委员会主席１皆等ＳｔｕｄｙｏｎＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＭｉｃｒｏ／ＮａｎｏＰａｒｔｉｃｌｅｓ－ｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＭｉｃｒｏＡｒｃＯｘｉｄａ村ｏｎＬａｙｏｎＡｌｕｍｉ凸ｕｍＡｌｌｏｙＡ化ｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔ：ｏＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓ化ｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｐｑｇＭａｒｉｎｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇ

3、ｇＢｙＷａｎＨａｏｇＭａｒｉｎｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎ（ｇｇ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏ技ｓｓｏｒＺｈｕＸｉｎｈｅＮｏｖｅｍｂｅｒ２０１４大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明；本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，＂撰写成博／硕±学位论文微／纳米颗粒增强铅合念微弧氧化层的制备和性能研＂巧。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中１＾明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表或未公开发表的成果

4、。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：玉学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定Ｉ即：大连海事大学有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可［＾将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索Ｉ也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕七学位论文全文数据库》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论文全文数据库》（中国科学技术信息研巧所）等数据库中，并

5、Ｌ：！电子出版物形式出版发斤和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密□密后适用本授权书。年解＾＂＂不保密请在Ｗ上方框内打Ｖ）论文作者签名：名：ｉ导！ｍ刈丰＾曰期：之０／５年／月３曰中文摘要摘要错活塞在内燃机上的应用具有重要意义，符合内燃机捏量化的发展趋势，然而其表面硬度、隔热性、耐磨性等性能上的缺陷制约了其广泛应用，因此需要对其进行表面强化处理。微弧氧化技术可Ｗ在错合金表面制备具有富硬度、耐热、耐磨、財腐蚀等优点的陶瓷层，蘇补了铅合金的不足。另外，该技术亦可与其他技术复合Ｗ制备性能更为优异的

6、强化层。本文使用髙能球磨法制备了碳化桂、蛇纹石和二硫化钢的微纳米颗粒，利用正交试验法设计了粉体混合方案，将粉体添加进电解液中进行微弧氧化试验，Ｗ获得复合微纳米颗粒的氧化膜层；使用扫描电镜探巧Ｔ膜层表面形貌及元素组成，测量了膜层厚度、能耗、显微硬度、粗糖度和导热系数，并进行了摩擦磨损试验；使用正交试验的综合平衡法找到了最化试验方案，最后对比分析了其强化效果。结果表明，通过向电解液中加入微纳米颗粒的方式可制备出含有微纳米颗粒的微弧氧化层，不同粉体浓度配比会影响氧化层的性能和试验能耗。微弧氧化过程中的电流大小与膜层的生长速度成正相关关系，由于膜

7、层阻抗随着膜厚增加而增加，恒电压限制了较厚膜层的生成。按照碳化珪３／Ｌ蛇纹石２／Ｌ二硫化巧ｇｇＩ／Ｌ的方案添加得到的微弧氧化膜层性能最优ｇ，与普通微弧氧化相比，其膜厚提高了７７．８１％、单位能耗降化了５０．５７％、硬度提高了３０．０７％、导热系数降低了４．２％。，而粗糖度变化不大油润滑条件下的摩擦磨损试验中，最优试样的磨损量是普通微弧氧化试样的３２．３％，干摩擦条件下，最优试样的磨损量仅为后者的〇８４／〇。关動巧巧米；巧弧ａ化；摩擦唐损试乾英文摘要ＡＢＳＴＲＡＣＴＴ