海洋環(huán)境要求艦船和海洋裝備材料必須具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、延展性和耐海水腐蝕性[1] 鈦合金具有密度小、高比強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn),能減輕海洋裝備的重量,提高可靠性和降低維修成本,得到了廣泛的應(yīng)用 [2, 3] 1954年研制出的Ti6Al4V鈦合金(即TC4合金,屬于(α+β)雙相鈦合金)[4]具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,可應(yīng)用在航空航天、海洋工程和石油化工等領(lǐng)域 中國的“蛟龍”號深海潛水器的耐壓殼體也使用了TC4鈦合金[5] 在復(fù)雜的海洋環(huán)境中,鈦合金受到磨損和海洋生物污損 鈦合金表面處理技術(shù),有激光熔覆、離子注入、氣相沉積、等離子噴涂,表面納米化、微弧氧化等[6, 7] 微弧氧化的工藝簡單、溶液環(huán)保、膜層均勻致密、對工件的尺寸形狀限制較少,且無需將工件暴露在高溫下 研究發(fā)現(xiàn),選配合適的電解液可在鈦合金表面制備出高性能微弧氧化層 Masoud Roknian等將純鈦在不同濃度Na3PO4電解液中進(jìn)行微弧氧化,制備出的涂層顯著提高了鈦基體的耐腐蝕性能[8]；Zhao等采用微弧氧化技術(shù)在鈦表面制備了均勻摻雜鎂、銅和氟鎂-銅-氟共摻雜二氧化鈦涂層,不僅促進(jìn)了成骨細(xì)胞的粘附、增殖、分化、礦化和凋亡,還能抑制葡萄球菌的生長[9]；Zhang等在磷酸鹽電解液中添加Cr2O3進(jìn)行微弧氧化,制備出性能優(yōu)異的光催化活性涂層[10] Demirba等發(fā)現(xiàn),表面含銀微弧氧化層的鈦合金具有更低的磨損率,其磨損機(jī)制主要為磨粒磨損[11] 在電解液中添加微粒制備的氧化層,能大幅度提高鈦基體的防護(hù)性能,如Lv等在電解液中加入Ag納米粒子和Na2Zn-EDTA,在純鈦基體上制備出的含有鋅離子和金屬銀存在的微弧氧化層,具有理想的抗菌能力和細(xì)胞生物相容性[12]；Lian等發(fā)現(xiàn),隨著電解液中碳化硅顆粒濃度的提高,陶瓷涂層表面氣孔數(shù)量減少,尺寸減小[13]；Aliofkhazraei等將稀土Ce添加到微弧氧化電解液中,制備出的涂層粗糙度低,具有優(yōu)異的耐蝕性和抗磨損性能[14] Gowtham等在電解液中添加ZrO2納米顆粒,制備出的涂層具有更高的結(jié)合強(qiáng)度、抗劃傷性和耐蝕性[15] 本文在電解液中加入不同濃度的氧化亞銅微粒并使用分散劑,在TC4鈦合金表面制備微弧氧化層,研究氧化亞銅微粒的濃度對微弧氧化層的抗磨損性能、耐蝕性和抗菌性能的影響 1 實(shí)驗(yàn)方法 微弧氧化層的制備： 以TC4合金試樣(直徑20