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新疆大學海幾哲副教授等：Na2B4O7對鈦合金微弧氧化涂層耐磨和耐腐蝕性能的影響

2025-02-14 16:20:26 作者：表面云社區來源：表面云社區分享至：

第一作者：師文海

通訊作者：海幾哲副教授

第一作者單位：新疆大學

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

基金項目：國家自然科學基金地區科學基金（52165026）；機械制造系統工程國家重點實驗室開放課題（sklms2021011）

背景與意義：

鈦及其合金由于有著低密度、高強度重量比、低彈性模量、良好的耐腐蝕性能和生物相容性等優點，被廣泛應用于人體植入物中。然而，鈦植入物與骨組織間在人體體液環境下存在著摩擦行為，長期作用會產生磨損顆粒，鈦釘在擰入骨時甚至會發生涂層脫落。鈦表面氧化層被破壞發生腐蝕，釋放有毒離子，同時會與磨損顆粒共同引發炎癥，導致骨溶解和植入物松動，甚至需要二次手術。故提高鈦合金的耐磨性和耐腐蝕性能，延長其在人體環境下的壽命周期至關重要。

微弧氧化（MAO）作為一種新型的表面技術方法，可通過在鈦合金表面形成一層金屬氧化物涂層來提高基底的摩擦和腐蝕性能。研究表明影響MAO涂層性能的參數主要有頻率、占空比、電壓/電流、氧化時間、電解液、添加劑和電解液溫度。其中，電解液的類型對MAO涂層的形貌和摩擦、腐蝕性能有著較大的影響[。單一電解液形成的膜層性能有限，故探究膜層性能更優的復合電解液至關重要。

為進一步探究在電解液中添加四硼酸鈉的復合電解液對涂層表面粗糙度及耐磨、耐腐蝕性能的影響機理，新疆大學海幾哲副教授等選擇在磷酸鹽和硅酸鹽電解液中加入不同含量的四硼酸鈉，探究其添加量對TC4合金制備的MAO涂層微觀結構、組成、表面粗糙度、腐蝕性能和摩擦學行為的影響。進一步探究更優電解液，以獲得高質量的鈦合金MAO涂層。

【關鍵詞】鈦合金；添加劑；微弧氧化；電解液；四硼酸鈉；耐磨性能

圖文導讀：

引用本文：

師文海, 海幾哲, 單春龍, 等. Na₂B₄O₇對鈦合金微弧氧化涂層耐磨和耐腐蝕性能的影響[J]. 表面技術, 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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