3.2.2  测量步骤 11

3.3  摩擦磨损性能测试 11

3.3.1  摩擦磨损基本原理 11

3.3.2  测试条件 12

3.3.3  测试步骤 12

四 实验结果及其分析 13

4.1  表面表征结果分析 13

4.1.1  时间对试样表面形貌的影响 13

4.1.2  电压对试样表面形貌的影响 13

4.1.3  电压对试样表面相的影响 15

4.2  硬度测试结果分析 16

4.2.1  时间对硬度的影响 16

4.2.2  电压对硬度的影响 16

4.3  接触角测试结果分析 18

4.3.1  时间对接触角的影响 18

4.3.2  电压对接触角的影响 18

4.4  摩擦学性能分析 19

4.4.1  干摩擦条件下摩擦系数 19

4.4.2  模拟体液条件下摩擦系数 21

4.4.3  干摩擦条件下磨损表面形貌 23

结论 26

致谢 27

参考文献 28

一  引言

1.1  微弧氧化技术简介

1.1.1  微弧氧化技术

微弧氧化技术（Microarc oxidation，MAO）又称微弧等离子体氧化（Micro plasma oxidation ，MPO）,在发展过程中又出现过很多其他的术语，例如阳极火花沉积（Anodic spark deposition，ASD），火花放电阳极氧化（Anodic oxidation by spark deposition in German，ANOF）,等离子体电解阳极化处理（Plasma electrolytic oxidation，PEO）[1]。微弧氧化技术是现代新兴发展的一种表面处理技术，它主要应用于有色金属的表面处理，处理过程中涉及化学反应、电化学反应、等离子反应等等。采用微弧氧化技术可以在金属表面获得原位生长的陶瓷层，从而拥有很多优异的性能。为获得表面陶瓷层，以前运用较多的方法有热喷涂、激光熔覆等技术，但是传统的方法总存在一些缺陷，如在实际运用中他们的粗糙度、厚度、精度等参数无法准确地控制；而采用微弧氧化技术则可以避免这些缺陷。微弧氧化技术需要采用特殊的大电源，且大多采用脉冲电压，已有许多学者采用直流脉冲电压[2]、交流脉冲电压[3]进行了相关的研究。微弧氧化技术在表面处理中具有很大的优势，是当今研究发展的重点之一。

1.1.2  微弧氧化的基本机理概述及特点

微弧氧化的基本过程是：以Al、Mg、Ti等阀金属作为阳极，放置于配置好的电解液中，一般电解液的温度控制在50℃以下，施以一定的电压或者电流后，首先在阀金属的表面生成一层氧化膜，由于电压较高，存在一定缺陷的或者较薄的氧化膜率先被击穿，发生微区弧光放电现象，瞬间形成超高温区域，从而使得氧化膜以及部分基体金属发生融化，但是由于电解液的温度很低，使得熔融的金属和氧化膜快速冷却，在金属基体原位形成陶瓷膜，此种现象在金属表面持续发生，直至整个表面形成均匀的陶瓷膜[4,6,8]。这里所说的阀金属是由德国学者 A. Gunterschulze 引入的概念，即在金属－氧化物－电解液体系中具有电解阀门作用的金属[5]。