Er(NO3)3掺杂对乙酸钙-六偏磷酸钠体系下TC4 MAO涂层耐磨性能的影响

作者：张云龙; 李启荣; 牛广津; 牛楚涵; 李成海; 李文博; 潘佳琦; 伊洪勇^*; 郝雪龙^*; 张瑞霞

来源：中国体视学与图像分析, 2022, 27(01): 9-17.

DOI：10.13505/j.1007-1482.2022.27.01.002

• TC4合金
• 稀土硝酸盐
• 微弧氧化涂层
• 耐磨性

针对TC4钛合金生物活性弱等问题，本文尝试通过微弧氧化技术对TC4钛合金进行表面改性处理，旨在获得含生物活性物质HA的TiO2涂层。在乙酸钙-六偏磷酸钠电解液体系中掺杂不同含量稀土盐Er(NO3)3,研究Er(NO3)3掺杂对TC4 MAO涂层相组成、显微硬度、摩擦因数和涂层结合力等参数的影响作用。结果表明，在乙酸钙-六偏磷酸钠电解液体系下通过微弧氧化涂技术可以在TC4合金表面一步生成含有HA的TiO2涂层。TC4微弧氧化涂层以金红石型TiO2和羟基磷灰石(HAp)为主晶相，并伴随有少量Er2O3相生成。随着Er(NO3)3掺杂量增加，涂层显微硬度先增加后减小。当Er(NO3)3掺杂量达到1.5 g/L时，涂层显微硬度达到最大值，约为279.3 HV1。此时涂层的摩擦因数最小，在0.25～0.35之间，且涂层的结合力最大，约为12.5 N左右。当电解液中Er(NO3)3掺杂量达到1.5 g/L时，获得的微弧氧化涂层耐磨性最好。

• 单位
  佳木斯大学; 北京有色金属研究总院