新疆大学海几哲副教授等：Na2B4O7对钛合金微弧氧化涂层耐磨和耐腐蚀性能的影响

2025-02-14 16:20:26 作者：表面云社区来源：表面云社区分享至：

第一作者：师文海

通讯作者：海几哲副教授

第一作者单位：新疆大学

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2024.24.008

基金项目：国家自然科学基金地区科学基金（52165026）；机械制造系统工程国家重点实验室开放课题（sklms2021011）

背景与意义：

钛及其合金由于有着低密度、高强度重量比、低弹性模量、良好的耐腐蚀性能和生物相容性等优点，被广泛应用于人体植入物中。然而，钛植入物与骨组织间在人体体液环境下存在着摩擦行为，长期作用会产生磨损颗粒，钛钉在拧入骨时甚至会发生涂层脱落。钛表面氧化层被破坏发生腐蚀，释放有毒离子，同时会与磨损颗粒共同引发炎症，导致骨溶解和植入物松动，甚至需要二次手术。故提高钛合金的耐磨性和耐腐蚀性能，延长其在人体环境下的寿命周期至关重要。

微弧氧化（MAO）作为一种新型的表面技术方法，可通过在钛合金表面形成一层金属氧化物涂层来提高基底的摩擦和腐蚀性能。研究表明影响MAO涂层性能的参数主要有频率、占空比、电压/电流、氧化时间、电解液、添加剂和电解液温度。其中，电解液的类型对MAO涂层的形貌和摩擦、腐蚀性能有着较大的影响[。单一电解液形成的膜层性能有限，故探究膜层性能更优的复合电解液至关重要。

为进一步探究在电解液中添加四硼酸钠的复合电解液对涂层表面粗糙度及耐磨、耐腐蚀性能的影响机理，新疆大学海几哲副教授等选择在磷酸盐和硅酸盐电解液中加入不同含量的四硼酸钠，探究其添加量对TC4合金制备的MAO涂层微观结构、组成、表面粗糙度、腐蚀性能和摩擦学行为的影响。进一步探究更优电解液，以获得高质量的钛合金MAO涂层。

【关键词】钛合金；添加剂；微弧氧化；电解液；四硼酸钠；耐磨性能

图文导读：

引用本文：

师文海, 海几哲, 单春龙, 等. Na₂B₄O₇对钛合金微弧氧化涂层耐磨和耐腐蚀性能的影响[J]. 表面技术, 2024, 53(24): 88-98.

SHI Wenhai, HAI Jizhe, SHAN Chunlong, et al. Effect of Na₂B₄O₇on Wear and Corrosion Resistance of Micro-arc Oxidation Coating on Titanium Alloy[J]. Surface Technology, 2024, 53(24): 88-98.

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