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金属铝、镁及其合金,性能优良、应用广泛,但其硬度低、耐磨损性和耐腐蚀性差,极易发生磨损腐蚀和化学腐蚀。因此,对它们进行表面处理以提高其性能非常重要。常用的表面处理有化学镀、化学转化、喷涂等方法。其中,化学镀多基于Ni-P二元合金,基于Ni-Co-P三元合金镀层性能的研究尚较少。同时,目前,国内外对于具有“耐磨”和“超疏水”双功能的涂层的研究也较少。为此,本论文以铝合金和镁合金为衬底,分别以Ni-Co-P三元合金及PPS-PTFE聚合物为基底,TiN、SiO2为增强颗粒,成功制备了Ni-Co-P/TiN耐磨耐蚀化学复合镀层、PPS-PTFE/SiO2耐磨超疏水纳米复合涂层,采用SEM、EDS、XRD、FTIR、自动划痕仪、维氏硬度计、高速往返磨损试验机、接触角测试仪、电化学工作站等设备,对涂层的表面形貌、成分、结合力、硬度、接触角、耐磨损性和耐腐蚀性进行了检测,探究了涂层中三元合金Co含量、SiO2纳米颗粒含量对涂层结构和性能的影响。得出的主要结论如下:(1)在铝合金上制备了不同Co含量(0-23 wt.%)的Ni-Co-P/TiN纳米化学复合镀层。所有镀层都呈现不均匀的胞状结构,胞状体上分布着紧密而粗糙的颗粒,随着镀层中Co含量的增加,镀层晶粒细化,晶粒尺寸减少,Ni、P含量降低。(2)Ni-Co-P/TiN纳米化学复合镀层的微观硬度、镀层与衬底的结合力、摩擦系数、耐磨损性和耐腐蚀性都随着镀层中Co含量的增加而增加。当镀层中Co含量为23 wt.%时,镀层拥有最低的磨损率和最优的耐腐蚀性能。(3)在铝合金衬底上制备了SiO2含量范围为0-4 g/l的PPS-PTFE/SiO2超疏水、疏水复合涂层,PPS-PTFE涂层呈纤维组成的乳突状结构,且附有很多小孔洞,PPS-PTFE涂层的接触角为150.3o。随着SiO2含量的增加,PPS-PTFE/SiO2复合涂层的接触角有所下降。(4)经过砂纸摩擦后PPS-PTFE/0.08 gSiO2复合涂层的接触角没有明显变化,说明SiO2提高了PPS-PTFE/SiO2复合涂层的耐磨损性能。另外,从极化曲线上可知,PPS-PTFE/SiO2复合涂层的腐蚀电位高于铝合金的腐蚀电位,而腐蚀电流密度低于铝合金的腐蚀电流密度,表明PPS-PTFE/SiO2复合涂层提高了铝合金的耐蚀性能。(5)在AZ31镁合金衬底上制备了SiO2含量范围为0-4 g/l的PPS-PTFE/SiO2超疏水涂层,PPS-PTFE/SiO2(0-4 g/l)复合涂层呈纤维组成的乳突状结构,且附有很多小孔洞,接触角为152o-145o。样品具有较好的自清洁功能。(6)在摩擦10 m后,PPS-PTFE/SiO2(4 g/l)复合涂层的接触角为142.5o,接触角只减少了3o,说明SiO2提高了涂层的耐磨损性。从极化曲线和交流阻抗谱中得出,PPS-PTFE/SiO2(4 g/l)复合涂层的腐蚀电位(1.34 V)比AZ31镁合金(-1.5 V)高,腐蚀电流密度(5.37e-6 A/cm2)比AZ31镁合金(1.10e-3 A/cm2)低,另外,PPS-PTFE/SiO2(4g/l)复合涂层的Rs、Rp都远大于AZ31镁合金。这些结果表明,PPS-PTFE/SiO2(4 g/l)复合涂层提高了AZ31镁合金在3.5 wt.%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。