占空比對SiCp/Al 基復合材料微弧氧化膜層組織及性能的影響

胡宇航，杜春燕，楊海成，黃樹濤，于曉琳

(1.沈陽理工大學a.機械工程學院，b.材料科學與工程學院，遼寧 沈陽 110159；2.西安應用光學研究所，陜西 西安 710065)

0 前 言

SiCp/Al 基復合材料是一種以鋁及其合金為基體，SiC 顆粒為增強相的金屬基復合材料，具有高的比強度、比剛度，低的熱膨脹系數，良好的導熱性、尺寸穩定性和耐磨性等優異性能[1－7]，是目前研究最多、應用最廣的金屬基復合材料之一[8－10]。將SiC 顆粒作為增強相引入金屬基復合材料中，能夠獲得更加優異的綜合性能，但會影響材料內部的組織結構及均勻性，同時基體與SiC 顆粒之間存在差異性，使得SiCp/Al 基復合材料較鋁及鋁合金更易遭受腐蝕破壞。SiC 顆粒主要通過破壞SiCp/Al 基復合材料表面氧化膜的連續性及完整性[11]，與鋁基體間的縫隙效應造成縫隙腐蝕[12]，在基體分布不均勻導致材料成分偏析大、冶金缺陷多等[13]作用來影響基體材料的腐蝕行為。目前，微弧氧化(MAO) 技術已逐步發展成為一種成熟且應用較廣泛的表面處理技術，可在材料表面制備出性能優異的硬質陶瓷膜[14－17]。該技術制備出的膜層與基體以冶金形式結合[18]，結合強度較高，并且有效地提高了金屬的耐蝕耐磨等性能[19－22]。目前，對于鋁、鎂、鈦等閥金屬的微弧氧化處理的研究成果較多[23－26]。SiC 是一種陶瓷相，不具備閥金屬的特性，由于SiC 顆粒的影響，SiCp/Al 基復合材料的微弧氧化過程不同于鋁合金，微弧氧化膜層的生長也比鋁合金困難，Erarslan 等[27]提出SiC 會影響等離子體電解氧化膜的火花放電和生長；……