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脉冲频率对钛合金微弧氧化膜层性能的影响

李兴照;吴连波

【摘要】利用微弧氧化设备对钛合金进行表面改性,研究了不同脉冲频率下陶瓷膜

层的相组成、表面形貌、耐腐蚀性及Ca、P比。结果表明,当脉冲频率发生变化时,

微弧氧化后的膜层表面形貌会发生变化；而脉冲频率的增加,会使陶瓷膜相组成发

生改变,锐钛矿型TiO2相对含量先增后减；当脉冲频率为650Hz时,膜层中Ca、

P比为1.70,最接近羟基磷灰石的Ca、P比,此时陶瓷膜层的耐腐蚀性能也为最

好。%Surfaceoftitaniumalloyismodifiedbyusingmicroarcoxidation

equipment.Influenceofdifferentpulsefrequencyonthephaseofceramic

coatings,surfacemorphology,corrosionresistanceandCa/Pratioare

studied.Theresultsshow:thesurfacemorphologyofmicroarcoxidation

ceramiccoatingschangewiththepulsefrequency;thephasecomposition

ofceramiccoatingschangewiththeincreaseofthepulsefrequency;the

relativecontentofanataseTiO2increasefirstandthendecrease;theatom

ratioofCaandPis1.70at650HzwhichisclosetothatofCaandP;the

corrosionresistanceofceramiccoatingsisthebestatthemoment.

【期刊名称】《长春工业大学学报（自然科学版）》

【年(卷),期】2016(037)005

【总页数】5页(P449-453)

【关键词】钛合金;微弧氧化;脉冲频率;膜层性能

【作者】李兴照;吴连波

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【作者单位】长春工业大学材料科学与工程学院，吉林长春130012;长春工业大

学材料科学与工程学院，吉林长春130012

【正文语种】中文

【中图分类】TG174.4

由于钛合金具有质量轻、比强度高、耐腐蚀性好、抗高温、生物相容性好等优点，

因此，钛合金被广泛应用于航天航空、现代生产、医疗技术等领域[1]。但随着科

学技术水平的提高，钛合金的应用范围也越来越广，但它的表面硬度及耐磨性仍不

够理想，生物相容性也有待提高[2-4]。为了解决这一现状，对钛合金进行表面改

性尤为重要。

微弧氧化技术是一种表面原位生长陶瓷层的新技术。微弧氧化技术有高电压、高温、

大电流、操作简单、处理效率高等特点。在微弧氧化过程中，利用瞬间高温在微弧

放电区产生火花放电斑点,并在金属表面原位生长氧化膜。经过微弧氧化处理后的

钛合金，其耐磨性及生物相容性有比较大的提高[5-6]。影响微弧氧化膜的生长和

性能的因素有很多，如电流密度、脉冲频率、氧化时间、氧化电压、溶液温度等。

文中主要研究脉冲频率对钛合金微弧氧化膜层性能的影响。

实验采用30mm×20mm×1mm的Ti-6Al-4V合金为实验试件。首先，为了去

除试件表面的氧化膜，采用320#、600#、1000#的砂纸对试件进行打磨。然后，

将试件放入分别盛有丙酮和去离子水