TC4钛合金超疏水涂层的制备及性能

采用阳极氧化和低表面能物质修饰的方法在TC4钛合金表面制备超疏水涂层.工艺过程为:在由0.5 mol/L H2SO4、0.2 g/L NH4HF2和0.8 g/L Ce(SO4)·4H2O组成电解液(5°C)中以电压100 V阳极氧化1 h,再于三乙氧基-1H,1H,2H,2H-十三氟-N-辛基硅烷的乙醇溶液中浸泡2 h,最后真空烘干1 h.通过扫描电镜(SEM)观察超疏水涂层的微观形貌,X射线光电子能谱仪(XPS)分析超疏水涂层表面的元素组成及其化学态,X射线衍射仪(XRD)分析超疏水涂层表面的物相组成,并考察了超疏水涂层的耐久性和耐蚀性.结果表明,TC4钛合金阳极氧化后能在其表面形成微纳级粗糙结构,其特征是凸起火山岩状结构上密集分布了许多直径100～200 nm的孔洞;再经超疏水修饰后,水接触角最高可达170°,滚动角小于2°.超疏水涂层表面含有O、F、Ti、C、N、Al等元素,其中F主要是以─CF3和金属氟化物的形式存在,而其物相成分主要是锐钛矿TiO2和少量的金红石TiO2.超疏水涂层对腐蚀介质有阻隔作用,使其不易与金属基底接触而引发腐蚀,从而提高了TC4钛合金的耐蚀性.在自来水和3.5％NaCl溶液浸泡试验以及紫外线照射试验的结果表明,该超疏水涂层具备一定的耐久性.     

Q235钢表面电火花沉积铁基非晶改性层及其性能

采用电火花沉积技术在Q235钢表面制备了Fe基改性层，以提高Q235钢的硬度、耐磨性和抗高温氧化性。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和高温循环氧化试验对比了基体和改性层的微观结构及抗高温氧化性能。结果表明，所得改性层为非晶态结构，在700°C退火6 h能实现晶化转变；改性层厚度约为12.5μm，表面呈现丘陵状形貌，与基体之间存在很好的冶金结合；电极成分中的Al、Cu和Sn分布于改性层整个表面，并且在凸起和凹陷处的含量更高；相对于基体，改性层具有更好的抗高温氧化性能。改性层的显微硬度为265.90 HV，高于基体和晶化转变改性层，耐磨性也更优。     

脂肪酸盐超疏水涂层的制备及性能研究

为了探究不同脂肪酸盐超疏水涂层的微观结构、成分及性能的差异，通过电沉积在粗糙的TC4钛合金表面制备3种脂肪酸盐超疏水涂层。采用扫描电镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪，傅里叶变换红外光谱仪和接触角测量仪对超疏水涂层的微观形貌、化学组成、物相和润湿性进行了表征分析，并通过线性摩擦实验、长时间加热实验以及电化学测试分别研究了超疏水涂层的耐磨性、耐热性和耐蚀性。结果表明：无论是通过阳极沉积还是通过阴极沉积得到的脂肪酸盐涂层都具有无黏附超疏水性。3种脂肪酸盐涂层表面颜色和状态不同，但微观形貌都为“花菜”团簇状，且有明显的微纳分级结构。3种超疏水涂层的耐磨性和耐热性都因脂肪酸盐的不同而有所区别。3种超疏水涂层的耐蚀性都比基体的好。其中，耐蚀性最好的是CSHS-Cu,其J_corr约为裸基体J_corr的1/5,R_ct是裸基体R_ct的25倍。