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摘要
目的 提高TC4钛合金超疏水表面的疏水性、耐腐蚀性与力学性能。方法 首先选择化学刻蚀法对TC4钛合金进行处理制备出微米级结构，再采用阳极氧化法制备出纳米级结构，最终在试样表面制备出了具有微纳分级结构的超疏水表面。通过观察微观结构表面、Tafel测试、线性磨损试验、抗冲击性测试以及防冰性能测试，分别对H2O2刻蚀、强酸刻蚀、阳极氧化、H2O2刻蚀-阳极氧化和强酸刻蚀-阳极氧化制备的超疏水表面进行性能对比。结果 使用双氧水-碳酸氢钠混合溶液制备出的超疏水表面接触角为156.4°，滚动角为2.7°；硫酸-盐酸混合溶液制备出的超疏水表面接触角为153.1°，滚动角为7.6°；阳极氧化法制备的超疏水表面接触角为156.3°，滚动角为4.2°；双氧水-碳酸氢钠混合溶液刻蚀并阳极氧化处理后，表面接触角为157.6°，使用硫酸-盐酸混合溶液刻蚀并阳极氧化处理后，表面接触角为155.9°，二者滚动角均小于2°。复合方法制备的表面疏水性能优于单一方法制备的超疏水表面。超疏水试样的OCP都高于TC4钛合金，经过强酸刻蚀和阳极氧化处理后的超疏水试样，其OCP正移到0.08V,Jcorr降低了1个数量级，Rp增大了1个数量级，耐腐蚀性能明显提高。复合方法制备的超疏水表面在经过多次线性磨损以及经历200 g落沙冲击后，表面接触角仍能保持150°以上，滚动角为10°左右，仍保持了超疏水性能。结论 采用复合方法制备的具有微纳分级结构的超疏水表面相较于单一结构的超疏水表面具有更好的疏水性、耐腐蚀性、耐磨损性和抗冲击性。
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单位沈阳航空航天大学; 机电工程学院
