TA4微弧氧化陶瓷膜层的结构与性能研究

徐琳^1,2，丁建宁^1,3，李伯全²，许晓静²，牛小丫²

1. 江苏大学微纳米科学技术研究中心2. 江苏大学机械工程学院3. 常州大学

摘 要：利用微弧氧化法在纯钛TA4表面制备以Ti O2为主体富含钙磷的多孔陶瓷膜层。采用扫描电镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、接触角测量仪及电化学工作站观测与分析陶瓷膜层的微观形貌、元素成分及相组成,探讨微弧氧化对其润湿性及耐蚀性能的影响。结果表明,TA4微弧氧化陶瓷膜层表面粗糙多孔,为锐钛矿相与金红石相Ti O2的混晶结构,金红石相的质量分数约为74.39%。TA4经微弧氧化改性后,表面粗糙度增加了1个数量级,接触角明显下降,表面能提高了87.05%,极性力分量增加了166.07%,体现出更好的润湿性能;自腐蚀电位正移0.53 V,腐蚀电流密度与腐蚀速率均减少了3个数量级,表现出更优的耐腐蚀性能。

关键词：TA4;微弧氧化;拉曼光谱;润湿性;耐蚀性;表面形貌;