TC4钛合金表面制备Al2O3-13wt%TiO2涂层的性能研究

《TC4钛合金表面制备Al2O3-13wt%TiO2涂层的性能研究》是一篇关于材料科学领域的研究论文，主要探讨了在TC4钛合金表面制备Al2O3-13wt%TiO2复合陶瓷涂层的工艺方法及其性能表现。该论文的研究成果对于提高钛合金在高温、腐蚀等恶劣环境下的应用性能具有重要意义。

TC4钛合金作为一种广泛应用的钛基材料，因其良好的强度、耐腐蚀性和生物相容性而被广泛应用于航空航天、医疗器械和化工等领域。然而，TC4钛合金在高温环境下容易发生氧化和腐蚀，限制了其在极端条件下的使用。因此，为了改善其表面性能，研究人员尝试通过在钛合金表面制备陶瓷涂层来增强其抗氧化和耐磨性能。

本研究采用热喷涂技术，在TC4钛合金表面制备了Al2O3-13wt%TiO2复合陶瓷涂层。Al2O3具有优异的化学稳定性、高熔点和良好的耐磨性，而TiO2则能够改善涂层的韧性，并在高温下形成致密的氧化层，从而提升涂层的整体性能。将两者按一定比例混合后，通过热喷涂工艺将其涂覆在钛合金基体上，形成均匀且致密的涂层结构。

论文详细描述了实验所采用的热喷涂设备、粉末原料的配比以及喷涂参数的选择。通过对喷涂后的涂层进行显微组织分析、硬度测试、结合强度测定以及高温氧化实验，研究了不同工艺条件下涂层的微观结构和性能变化。结果表明，Al2O3-13wt%TiO2涂层具有较好的致密性和均匀性，与基体之间具有良好的结合力。

在硬度测试方面，研究发现涂层的维氏硬度明显高于基体材料，显示出优异的耐磨性能。结合强度测试结果也表明，涂层与基体之间的结合力较强，能够在一定程度上抵抗外力作用下的剥落。此外，高温氧化实验结果显示，涂层在高温环境下表现出良好的抗氧化能力，有效抑制了钛合金的氧化反应。

论文还对涂层的微观结构进行了分析，利用扫描电子显微镜（SEM）观察到涂层中存在细小的晶粒结构，并且Al2O3与TiO2之间形成了良好的相互作用。这种结构有助于提高涂层的致密性和稳定性，从而增强其在高温和腐蚀环境下的服役寿命。

综上所述，《TC4钛合金表面制备Al2O3-13wt%TiO2涂层的性能研究》这篇论文系统地研究了在钛合金表面制备Al2O3-TiO2复合涂层的工艺方法及性能表现。通过合理的成分设计和喷涂工艺优化，成功获得了具有良好结合力、高硬度和优异抗氧化能力的涂层材料。研究成果为钛合金在高温和腐蚀环境中的应用提供了理论依据和技术支持，具有重要的工程应用价值。