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石墨烯、氧化铝增强铝合金微弧氧化陶瓷层的耐蚀及耐磨性能
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作者 郭爽 杨景博 +2 位作者 白玉 马文 恩德拉赫-米西格多杰 《表面技术》 北大核心 2025年第17期117-125,共9页
目的提高6061T6铝合金的耐蚀、耐磨性能,研究纳米GO+α-Al_(2)O_(3)颗粒增强相对陶瓷层微观组织形貌和力学性能的影响。方法在硅酸盐复合电解液中引入氧化石墨烯(GO)和纳米氧化铝(α-Al_(2)O_(3))颗粒,作为电解液添加剂,对6061T6铝合金... 目的提高6061T6铝合金的耐蚀、耐磨性能,研究纳米GO+α-Al_(2)O_(3)颗粒增强相对陶瓷层微观组织形貌和力学性能的影响。方法在硅酸盐复合电解液中引入氧化石墨烯(GO)和纳米氧化铝(α-Al_(2)O_(3))颗粒,作为电解液添加剂,对6061T6铝合金表面进行微弧氧化(MAO)处理。通过硬度测试、摩擦磨损试验、电化学试验分别评价陶瓷层的硬度、耐磨性、耐蚀性,并通过扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜对陶瓷层的微观形貌、磨损形貌进行分析。结果添加纳米GO和α-Al_(2)O_(3)颗粒能够增大陶瓷层的致密性,从而提升陶瓷层的硬度。其中GO及α-Al_(2)O_(3)共掺杂陶瓷层的硬度达到15.73 GPa。在耐磨性方面,纳米GO+α-Al_(2)O_(3)能够提升陶瓷层的耐磨能力,其摩擦因数从铝合金的0.649降至0.334,体积磨损率从铝合金的2.43×10^(-2)mm^(3)/(N·m)降至1.63×10^(-2)mm^(3)/(N·m)。在耐蚀性方面,GO+α-Al_(2)O_(3)增强相的存在使得陶瓷层的耐蚀性能明显提升,GO+α-Al_(2)O_(3)共掺杂微弧氧化陶瓷层自腐蚀电位由纯电解液陶瓷层的-0.172 V提高至-0.148 V,而自腐蚀电流密度由7.158×10^(-6)A/cm^(2)降至4.067×10^(-8)A/cm^(2)。结论纳米GO和α-Al_(2)O_(3)颗粒作为电解液添加剂,能够有效提高6061T6铝合金微弧氧化陶瓷层的硬度、耐磨性、耐蚀性能,具有广阔的工业应用潜力。 展开更多
关键词 铝合金 微弧氧化 氧化石墨烯 纳米氧化铝 耐蚀性能 耐磨性能
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