45钢轮胎模具在使用过程中,受到橡胶粘附、腐蚀、高频次摩擦等因素的影响,表面易粘附大量的橡胶,导致其组织、形貌受到不同程度的破坏而失效,需要对模具进行不断的拆卸、清洗,甚至更换,既缩短了轮胎模具的使用寿命,又增加了生产成本。因此,如何提高模具的抗粘附和失效性能具有重要的研究价值。一般地,轮胎模具构造复杂,体积较大,表面质量要求严格,采用高性能材料制备,生产成本加大,使用范围缩小。材料表面技术可满足模具对于腐蚀,粘附,疲劳,耐磨等方面的质量要求,低成本、高效益地解决上述问题。因此,本文提出一种阳极氧化及电化学复合处理方法,通过控制时间、电压、温度、氧化剂等相关工艺参数,在45钢表面制备含Zn-Sn合金覆盖层的多尺度微纳米复合结构,研究该结构在橡胶硫化过程中的抗粘附污染效果及抗腐蚀失效能力。论文的主要研究内容如下：1.采用定电压阳极氧化法,试验电压为40V,电解质溶液配比为240ml(CH20H)2+10m1 H20+0.3.wt% NH4F,温度为20℃,时间为10min,45钢表层可获得随机均匀分布的,近似圆形的纳米小孔结构,尺寸为20-150nm,深度为1-5gm。研究相关工艺参数发现：电压增大,时间延长,温度降低,去离子水增多,表面微纳米结构形成减少,形状不规则,分布不均匀；增加NH4+的浓度,纳米结构没有明显变化；F-离子增多,孔结构数量减少,尺寸增大；添加氧化剂,可生成珊瑚状孔结构；加入扩孔离子,则形成单个的管状结构。2.利用电化学沉积法,以焦磷酸锌和硫酸亚锡为电解质体系,在45钢微纳米结构表层沉积Zn-Sn合金,可获得含覆盖层的微纳米复合结构,其尺寸为20～50 nm,深度为1-3μm。3.通过热处理、时效、摩擦磨损、抗热震性试验,分析了含Zn-Sn合金覆盖层的微纳米复合结构的性能。结果表明：复合结构结合性能较好,经过退火、时效处理后附着力进一步提高,磨损量较小。4.平板硫化实验：模拟橡胶轮胎的硫化过程,比较原始试样、阳极氧化试样、沉积试样的硫化粘附、表面腐蚀失效情况,发现Zn-Sn合金覆盖的微纳米复合结构对基体有保护效果,对橡胶有“衬托”作用,可疏橡胶,硫化粘附污染物的累积较少,增重较慢,对于高频次的摩擦具有一定的减摩效果,降低了失效发生的可能性,可用于解决轮胎模具的硫化问题。