IMECH-IR  > 先进制造工艺力学重点实验室
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
Thesis Advisor夏原
2014
Degree Grantor中国科学院研究生院
Place of Conferral北京
Subtype硕士
Degree Discipline材料工程
Abstract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。
Call Number31095
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/48914
Collection先进制造工艺力学重点实验室
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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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