在自制的摩擦磨損試驗機上測定鋁基體以及等離子體電解氧化陶瓷層的耐磨性能，并用磨損失重表征，其各自的磨損失重曲線如圖3-34所示。由圖3-34可見，鋁基體的磨損曲線為線性增長趨勢，而PEO陶瓷層的磨損失重都呈現(xiàn)出一個共同的趨勢：磨損初期的磨損失重量較大、磨損較快，當磨損一段時間后都呈現(xiàn)出平緩的趨勢、磨損量趨于零，即所謂的“平臺”趨勢。這說明經(jīng)過PEO處理的陶瓷層耐磨性較鋁基體均有明顯改善。
其中，主體系(Na2SiO3為8 g/l，KOH為2 g/l)陶瓷層的耐磨性與添加納米A12O3的較為相似，形成的“平臺”不明顯。在磨損初期，主體系陶瓷層的耐磨性能略優(yōu)于添加納米A12O3的，當摩擦延長米超過27 m時則呈現(xiàn)相反趨勢。在摩擦延長米達到35 m時，磨損失重明顯加劇，此時陶瓷層被磨穿。添加石墨、SiC、MoS2等第二相粒子后PEO陶瓷層的耐磨性得到很大增強，而加入多種添加劑后，PEO陶瓷層的耐磨性，較主體系陶瓷層提高2-4倍。
分析認為：第二相粒子能夠大量進入PEO陶瓷層的多孔層，所以在一定程度上可改善多孔層的耐磨性。而致密層耐磨性的提高得益于添加的粒子以及無機添加劑各自的特性。石墨是由排列成六方晶格的碳原子的平行平面組成，晶格中存在位錯，有助于微晶兩極的自由移動。在摩擦過程中因平面層與層之間的結(jié)合鍵能較低，在較小的作用力下，碳原子密度高的平面即可發(fā)生滑移，而平面層卻不會崩潰。因此，
 


 
 
石墨是一種優(yōu)良的固體潤滑劑，能夠很好的增強PEO陶瓷層的耐磨性能；MoS2具有特殊的層狀結(jié)構(gòu)，在很薄的MoS2膜層中就存在幾百個滑移面，使原有兩個金屬面的直接摩擦轉(zhuǎn)化為幾百個分子的相對滑移，減少了磨損。因此，MoS2能夠發(fā)揮很好的自潤滑作用，使PEO陶瓷層的摩擦因數(shù)和磨損率降低；各種無機添加劑的加入能夠促進鋁的氧化，并且提高α-Al2O3在整個PEO陶瓷層中比例，同時某些添加劑在高溫下自身可發(fā)生分解，參與PEO過程，從而形成新的化合物，這些都有可能提高PEO陶瓷膜層的致密性，使其耐磨性得以改善。等離子體電解氧化陶瓷層內(nèi)外不同的相組成和組織結(jié)構(gòu)使其耐磨性隨摩擦延長米而變化。
根據(jù)前面所做的PEO陶瓷層相組成分析、形貌觀察可知，PEO陶瓷層外層是較為疏松多孔的組織，因此容易被磨損掉；而隨著疏松多孔層的消失，露出PEO致密層，其良好的耐磨性也逐漸體現(xiàn)出來。對于精密配合的磨損件采用PEO處理后可先行打磨掉外部疏松層，避免出現(xiàn)因磨損初期較大失重而造成零件失效。http://www.jiangchuanxian.com