TC4钛合金表面微弧氧化超疏水膜的制备及耐腐蚀性能

作     者：王莹 户宁波 张燕 宋仁国 刘麟 袁宁一 丁建宁 

作者机构：常州大学江苏省光伏科学与工程协同创新中心 常州大学江苏省材料表面科学与技术重点实验室 常州大学机械与轨道交通学院 扬州大学碳中和技术研究院 

出 版 物：《中国表面工程》 (China Surface Engineering)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：常州市科技支撑计划(CE20225060) 

主　　题：钛合金 微弧氧化 超疏水 耐腐蚀 

摘      要：微弧氧化技术因其绿色环保等优点，被广泛用于金属表面防护中。但单一的微弧氧化膜存在较多的孔洞及裂纹难以大幅度提高金属的耐腐蚀性能，需要与其它方法结合使用。通过微弧氧化技术在TC4钛合金表面构建微纳米结构，结合低表面能物质十八烷基三甲氧基硅烷表面修饰，在TC4钛合金表面构建了长效耐腐蚀超疏水复合膜。采用SEM、EDS、FT-IR、XRD分别表征了其表面形貌、成分和物相组成；采用接触角测量仪、电化学工作站分别测试了其润湿性及耐腐蚀性。结果表明，在TC4钛合金表面成功构建了以TiO2为主要成分的陶瓷基超疏水复合膜。与TC4钛合金基体相比，该超疏水膜的腐蚀电流密度降低了近4个数量级，自腐蚀电压提升了0.934 V，阻抗增大了2个数量级；而且在3.5 wt%的NaCl溶液中浸泡一周后，仍能保持较好的耐腐蚀性。超疏水膜中的微纳米结构可以捕获空气形成空气层，防止腐蚀介质接触表面，从而提高样品的腐蚀性能及耐久性。本研究可以为钛合金的表面腐蚀防护提供一定的试验依据和理论基础。