纯钛表面微弧氧化TiO2-B4C复合陶瓷膜耐磨耐蚀性研究

作     者：王先 于思荣 赵严 刘丽 刘恩洋 曹文安 袁明 Wang Xian;Yu Sirong;Zhao Yan;Liu Li;Liu Enyang;Cao Wenan;Yuan Ming

作者机构：中国石油大学(华东)材料科学与工程学院山东青岛266580 宁波吉利汽车研究开发有限公司浙江宁波315336 中国石油大学(华东)山东青岛266580 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2020年第49卷第1期

页      面：116-124页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：the Natural Science Foundation of Shandong Province of China(ZR2017LEM004) the Fundamental Research Funds for the Central Universities(18CX02091A)。 

主　　题：纯钛 微弧氧化 B4C颗粒 耐磨性 耐蚀性 

摘      要：采用微弧氧化工艺,并掺杂B4C颗粒来制备耐磨耐蚀性优异的复合陶瓷膜,系统研究掺杂B4C含量对陶瓷膜微观形貌、物相组成、与基体结合力、显微硬度、粗糙度、耐磨性与耐蚀性的影响。结果表明:相比TiO2陶瓷膜,掺杂B4C颗粒的复合陶瓷膜更均匀致密,且由金红石型TiO2、锐钛矿型TiO2和B4C组成。随B4C浓度增大,陶瓷膜的膜层结合力、耐磨性与耐蚀性均先增强后减弱。由于具有最致密的表面形貌,TiO2-0.9B4C复合陶瓷膜的膜层结合力最大,为22.6 N。TiO2-0.9B4C复合陶瓷膜的破损时间最长,磨痕宽度最小,分别为19.24 min和384.53μm,耐磨性最好,其磨损机理为磨粒磨损与疲劳磨损。其自腐蚀电位与极化电阻最大,腐蚀电流密度最小,分别为-213.38 mV、5.47×10^4Ω·cm^2和2.37×10^-6A·.cm^2,耐蚀性最好。由Bode相图可知,陶瓷膜均由致密内层和疏松表层组成。