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微弧氧化和硬質(zhì)陽極氧化膜層的摩擦特性對比研究

L．Rama Krishna，A．Sudha Purnima，G．Sundararajan

摘要
微弧氧化（MAO）是一種能進行密集沉積膜層的新技術(shù)，鋁及其合金表面的硬質(zhì)陶瓷膜層具有取代常規(guī)的危險的陽極氧化技術(shù)的趨勢。但是，這個方案的實施完全取決于微弧氧化和硬質(zhì)陽極氧化的膜層特性和工作性能。為了便于這項對比研究，以6061 T6鋁合金為基體金屬，并且通過微弧氧化（MAO）和硬質(zhì)陽極氧化技術(shù)沉積膜層。采用不同標(biāo)準(zhǔn)負荷下的干砂磨蝕輪測試，以硅石作為侵蝕顆粒在不同撞擊速度和撞擊角度下進行的固體顆粒侵蝕磨損測試，對膜層進行摩擦性能評估。硬質(zhì)陽極氧化膜層使6061鋁合金磨蝕磨損率降低的系數(shù)為2，同時MAO膜層使磨損率降低的系數(shù)為12～30。在侵蝕條件下，MAO膜層總體的磨損率和無膜層的鋁合金的磨損率相同，但是硬質(zhì)陽極氧化膜層卻顯示出高出十倍的侵蝕率。

關(guān)鍵詞：Al2O3膜層；微弧氧化；硬質(zhì)陽極氧化；摩擦特性

1.引言
硬質(zhì)陽極氧化是一種經(jīng)過20多年完善的傳統(tǒng)處理方法，它通過形成一層非結(jié)晶膜層來改善鋁及其合金的腐蝕、磨蝕、熱和介電性質(zhì)[1-6]。這種技術(shù)和常規(guī)的陽極氧化相比，它使用一種相應(yīng)濃度的強酸、更高的電流密度并且降低電解液溫度的電解液[7-10]。盡管用這種電解液的酸性物通過硬質(zhì)陽極氧化使局部的表面性質(zhì)得到增強，但是這種技術(shù)對生態(tài)環(huán)境有影響。
近年來，出現(xiàn)了一種能夠在Al、Ti、Mg及它們的氧化物表面上沉積超硬、耐腐蝕氧化物陶瓷膜層的新技術(shù)，稱為微弧氧化（MAO），又稱為等離子體微弧氧化[11-18]。從電解液性質(zhì)、提供的電流密度和電壓范圍、膜層的形成機理等方面