电参数和反应时间对微弧氧化热障陶瓷层制备的影响

孙长飞; 李更天; 马春生

doi:10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.01.014

大连海事大学学报 >

2021 , Vol. 47 >Issue 1: 119 - 125

DOI: https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.01.014

材料

电参数和反应时间对微弧氧化热障陶瓷层制备的影响

孙长飞 ,
李更天 ,
马春生

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(1.江苏海事职业技术学院轮机电气与智能工程学院，南京 211170；2. 大连捷华船舶科技有限公司，辽宁大连 116113；3. 大连海事大学轮机工程学院，辽宁大连 116026）

孙长飞（1979 — ），男，副教授，E-mail：20060173@jmi.end.cn.

收稿日期: 2020-09-28

修回日期: 2020-10-29

网络出版日期: 2020-10-29

基金资助

交通运输部应用基础研究项目（2015-329-225-230）.

收起

Effects of electrical parameters and reaction time on preparation of thermal barrier ceramic coating by micro arc oxidation

SUN Chang-fei ,
LI Geng-tian ,
MA Chun-sheng

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（1. Department of Marine Electrical and Intelligent Engineering, Jiangsu Maritime Vocational and Technical College, Nanjing 211170, China; 2. Dalian Jiehua Marine Technology Co., LTD., Dalian 116113, China; 3. Marine Engineering College, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China)

Received date: 2020-09-28

Revised date: 2020-10-29

Online published: 2020-10-29

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摘要

为解决传统活塞顶部防护技术存在的操作复杂、成本较高和可维修性较差的问题，探索利用微弧氧化技术在铸造铝合金（ZL109）试样表面制备热障陶瓷层，以抵抗活塞顶部受到的热冲击和高温腐蚀.在前期研究工作基础上，重点研究电源频率、占空比和反应时间对热障陶瓷层制备的影响. 实验表明：在电源频率为400 Hz、占空比为40%、反应时间为20 min条件下，所制备得到的陶瓷层表面较平整，孔隙缺陷少，膜层致密性较好. 研究结果表明，微弧氧化技术在活塞顶部表面防护领域具有较好的应用前景.

关键词： 活塞; 微弧氧化; 热障陶瓷层; 铸造铝合金

本文引用格式

孙长飞 , 李更天 , 马春生 . 电参数和反应时间对微弧氧化热障陶瓷层制备的影响[J]. 大连海事大学学报, 2021 , 47(1) : 119 -125 . DOI: 10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.01.014

Abstract

In order to solve the problems of complex operation, high cost and poor maintainability of traditional piston top protection technology, the thermal barrier ceramic coating was prepared on the surface of cast aluminum alloy (ZL109) by micro arc oxidation technology to resist the thermal shock and high temperature corrosion of piston top. Based on the previous work, the effects of power frequency, duty cycle and reaction time on the preparation of thermal barrier ceramic coating were studied. Experiments show that the surface of the ceramic coating is smoother, the pore defects are rare, and the film is dense under the conditions of 400 Hz power frequency, 40% duty cycle and 20 min reaction time. The results show that micro arc oxidation technology has a good application prospect in the field of piston top surface protection.

Key words： piston; micro-arc oxidation; thermal barrier ceramic coating; cast aluminum alloy

参考文献

[1]. 张津源等, 某船用柴油机活塞组的设计与传热分析. 内燃机与配件, 2020(12): 第59-61页.
[2]. 陈庆红与曹明闽, 发动机活塞失效分析与应对措施. 机电技术, 2020(03): 第50-55页.
[3]. 张翼等, 150柴油机活塞瞬态温度场分析. 机械设计与制造工程, 2020. 49(03): 第5-9页.
[4]. 刘泽泽等, 高脉冲能量下ZL109铝合金微弧氧化陶瓷膜特性. 金属热处理, 2017. 42(06): 第28-32页.
[5]. E., O.O., O.D. M. and B.A. T., Correlation between theoretical and experimental hardness, elastic modulus of discarded aluminium piston reinforced with zirconium diboride and snail shells. SN Applied Sciences, 2020. 2(6).
[6]. 谢祥辉等, 新型碳/铝活塞复合材料的性能分析. 热加工工艺, 2017. 46(08): 第127-130页.
[7]. 车奇楠等, 船用发动机铝活塞锻造工艺研究. 金属加工(热加工), 2014(19): 第53-55页.
[8]. El-labban, et al., Coating of 6028 Aluminum Alloy Using Aluminum Piston Alloy and Al-Si Alloy-Based Nanocomposites Produced by the Addition of Al-Ti5-B1 to the Matrix Melt. Metallurgical and Materials Transactions, 2014. 45(5).
[9]. 李俊鹏, 铝活塞合金激光重熔组织与性能研究, 2013, 西安工业大学. 第 73页.
[10]. Yan, H., et al., Towards long-term corrosion and wear protection of Al alloy: Synergy of Ti3C2Tx flake and micro-arc oxidation coating. Corrosion Science, 2020. 174(prepublish).
[11]. 马春生等, ZL109铝合金微弧氧化耐磨陶瓷层的工艺优化. 材料热处理学报, 2017. 38(07): 第160-166页.

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