Ti6Al4V合金由于其較好的機械性能、耐腐蝕性和生物相容性,所以常被用于航空航天、海洋和生物醫(yī)用領(lǐng)域。但是在海洋探測器和生物醫(yī)用人體植入物的應用中容易受到磨損和腐蝕的綜合影響(即摩擦腐蝕),所以通過表面改性技術(shù)提高其表面性能成為了研究的熱點。本文利用微弧氧化(MAO)技術(shù)對Ti6Al4V合金進行表面處理,通過調(diào)節(jié)氧化石墨烯(GO)添加劑以及微弧氧化電壓參數(shù),分別對含有GO的MAO膜層和含有Ca、P的MAO膜層的摩擦腐蝕行為進行了研究。在硅酸鹽電解液體系下加入GO添加劑后發(fā)現(xiàn),MAO膜層的物相由金紅石相和銳鈦礦相的TiO2組成,且隨著GO添加量的提升,金紅石相TiO2的相對含量在不斷地增加。通過電化學分析可以證明,硅酸鹽體系下制備的MAO膜層在3.5%的NaCl水溶液中的腐蝕過程由腐蝕性離子的擴散主導,由于GO添加劑在MAO處理過程中插入MAO膜層中,有利于阻礙腐蝕性離子從膜層表面到Ti6Al4V基體的滲透過程,從而可以有效地提高了 MAO膜層的耐腐蝕性。摩擦腐蝕測試的結(jié)果表明,GO添加劑可以有效地提高MAO膜層的摩擦腐蝕性能。加入10 mL/L的GO添加劑后制備的MAO膜層在摩擦腐蝕...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 鈦及鈦合金
        1.1.1 鈦及鈦合金在航空航天和海洋中的應用
        1.1.2 鈦及鈦合金的生物醫(yī)用
    1.2 鈦及鈦合金的表面改性
        1.2.1 溶膠凝膠法(sol-gel)
        1.2.2 化學氣相沉積(CVD)
        1.2.3 電沉積
        1.2.4 陽極氧化
        1.2.5 微弧氧化(Micro-arc oxidation)
    1.3 摩擦腐蝕行為的研究
第二章 氧化石墨烯添加劑及其濃度對Ti6A14V合金表面MAO膜層摩擦腐蝕行為的影響
    2.1 引言
    2.2 實驗材料與方法
        2.2.1 樣品的制備
            2.2.1.1 樣品的前處理
            2.2.1.2 MAO處理
        2.2.2 樣品的表征
        2.2.3 電化學阻抗譜(EIS)和動電位極化曲線
        2.2.4 摩擦腐蝕測試
        2.2.5 磨痕的三維形貌和磨損量
        2.2.6 實驗材料及化學試劑
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 微弧氧化(MAO)行為
        2.3.2 MAO膜層的結(jié)構(gòu)組成
        2.3.3 MAO膜層表面的微觀形貌、元素組成和硬度
        2.3.4 MAO膜層截面的形貌及元素分布
        2.3.5 膜層的耐腐蝕性能
            2.3.5.1 電化學阻抗譜分析
            2.3.5.2 極化分析
        2.3.6 摩擦腐蝕行為
            2.3.6.1 膜層在摩擦腐蝕過程中的OCP和COF變化曲線
            2.3.6.2 膜層在摩擦腐蝕后的形貌和磨損量
    2.4 本章小結(jié)
第三章 電壓大小對含Ca、P的MAO膜層摩擦腐蝕行為的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗材料與方法
        3.2.1 樣品的前處理
        3.2.2 MAO膜層的制備
        3.2.3 MAO膜層的表征
        3.2.4 電化學阻抗譜(EIS)測試
        3.2.5 摩擦腐蝕測試
        3.2.6 實驗材料及化學試劑
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 微弧氧化(MAO)行為
        3.3.2 MAO膜層的相組成和表面硬度
        3.3.3 MAO膜層的形貌和元素組成
        3.3.4 電化學阻抗譜(EIS)分析
        3.3.5 摩擦腐蝕行為
            3.3.5.1 開路電位(OCP)和摩擦系數(shù)(COF)的變化曲線
            3.3.5.2 摩擦腐蝕后磨痕的形貌和磨損量
    3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻
致謝
碩士成果及發(fā)表的學術(shù)論文
作者和導師簡介
附件



本文編號：3826958