| 喷镀式等离子体电解氧化陶瓷层力学特性及电场分析 |
| 郝丽
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| 导师 | 夏原
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| 2014
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| 学位授予单位 | 中国科学院研究生院
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| 学位授予地点 | 北京
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| 学位类别 | 硕士
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| 学位专业 | 材料工程
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| 摘要 | 为了满足对大型工件进行表面加工以及局部修复的需要，本文提出了喷镀式等离子体电解氧化(Spraying Plasma Electrolytic Oxidation，简称SPEO)处理方法。由于击穿放电是影响PEO陶瓷层生长与性能的最直接因素，而电场是影响放电的根本因素。因此本文将从放电特性以及电场分布角度对喷镀式PEO陶瓷层的力学特性展开研究。
1、 采用钛粒子示踪方法，通过透射电子显微镜对PEO单个放电通道进行了观察研究，并运用有限元方法对PEO电场分布进行了分析。提出了PEO陶瓷涂层体系单个放电通道的物理模型：致密层以圆柱形态的放电通道为主，疏松层以喇叭状放射形态的放电通道为主，基体/陶瓷层界面存在下陷氧化区；分析了放电通道内部陶瓷层结构与成分；计算分析了PEO的电场分布情况，分析得出，在陶瓷层与电解液界面10μm处，电场强度急剧增加；在陶瓷层内部电场强度达到最高，可至107V/m。
2、 通过对喷镀式PEO制备的陶瓷涂层的研究发现：随着处理时间的增加，陶瓷层厚度、粗糙度均增加，致密性以及疏松层与致密层间的结合强度增加，其力学性能及摩擦磨损性能得到提升。通过与浸入式PEO电场进行对比发现，由于两种方式下的电极相对位置及面积不同，使其电场分布存在差异，且在陶瓷层相同位置处，喷镀式PEO电场强度低于浸入式PEO。
3、 通过研究关键参量变化对喷镀式PEO陶瓷层性能的影响，结果发现：电流密度增加或喷射距离减小，均会使PEO电场强度增强，有利于陶瓷层生长与致密性的增强，从而使其力学性能得到提高；当电流密度低于30A/dm2时，随电流密度增加，摩擦寿命保持较低，当超过30A/dm2时，随电流密度增加，摩擦寿命突升。 |
| 索取号 | 31095
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| 语种 | 中文
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| 文献类型 | 学位论文
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| 条目标识符 | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/48914
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| 专题 | 先进制造工艺力学实验室
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推荐引用方式
GB/T 7714 |
郝丽. 喷镀式等离子体电解氧化陶瓷层力学特性及电场分析[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2014.
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