ZrN/GO-ZnNi复合镀层在盐溶液中腐蚀磨损行为研究OA

目的针对镁合金耐磨性和耐蚀性不足的问题,本研究采用冷喷涂复合电沉积技术,在镁合金表面先冷喷涂一层铜过渡层后,沉积了氮化锆(ZrN)和氧化石墨烯(GO)协同增强的新型ZnNi基复合镀层(ZrN/GO-ZnNi),以提高镁合金在腐蚀介质中的耐磨性。方法借助扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射分析(XRD)对镀层成分和结构进行表征。通过多功能磨损机和3D激光共聚焦仪评价ZrN/GO复合相对镀层在3.5%NaCl溶液中的磨损行为的影响。结果SEM和XRD显示,ZrN成功负载在GO表面,ZrN/GO复合相共沉积后显著细化ZnNi镀层结构的同时有效提升了其致密性,有利于增强镀层耐蚀性。在3.5%NaCl溶液中进行磨损实验表明,相比ZnNi镀层和GO-ZnNi镀层,ZrN/GO-ZnNi复合镀层表现出更优异的耐腐蚀磨损性能,其摩擦系数低至0.20,磨损率为7.6×10^(-6)mm^(3)/(N·m),且表面没有腐蚀现象;而ZnNi镀层发生腐蚀磨损和磨粒磨损混合形式,其摩擦系数大,磨痕宽且深,磨损率高,且磨痕中存在腐蚀层开裂破坏现象;GO-ZnNi镀层耐蚀性和润滑效果相对较好,但镀层硬度低、耐磨性相对较低。结论ZrN/GO-ZnNi复合镀层在在3.5%NaC1溶液中具有优异腐蚀磨损特性,归因于镀层的致密细晶结构、GO的润滑特性及ZrN分散相的强化作用。