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随着铁路运输事业的发展,对铁道车辆高速化和舒适性提出了更高的要求,美观作为舒适性的一个重要方面也越来越受到重视。目前铁道机车车辆上门把手的材料---ZL101主要采用阳极氧化和喷漆进行处理,在运营过程中会出现脱落或腐蚀现象,影响了高速列车的美观。本课题探讨采用等离子体微弧氧化工艺来处理车辆门把手的技术可行性,确定出了适用于ZL101材料的槽液配方及工艺参数,制备了具有优良性能的陶瓷膜,为微弧氧化技术在铁路车辆上的实际应用开发奠定了基础。
研究发现,硅酸盐电解液体系对ZL101微弧氧化处理具有较好的成膜效果。本文通过大量的试验研究,选定了合适的槽液配方和处理工艺,所处理的ZL101微弧氧化陶瓷膜具有优良的耐磨性能和耐腐蚀性。本文还探讨了氧化时间、电流密度、槽液温度等因素都对微弧氧化膜厚度和性能的影响规律。SEM观察结果表明微弧氧化陶瓷膜有两部分组成:外层的疏松层和内层的致密层,采用能谱仪分析了陶瓷膜中的元素含量和分布特性。XRD衍射结果表明微弧氧化层的结构主要由α-Al2O3、γ-Al2O3及铝的复合氧化物如Al6Si2O13(莫来石)等陶瓷相组成,能谱仪分析结果与衍射结果是相吻合。计算了微弧氧化工艺处理的车辆门把手的成本,与现用的阳极氧化技术的成本进行比较,采用微弧氧化工艺处理的车辆门把手具有良好的技术经济性。