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金属碳化物因其具有熔点高、硬度大、化学稳定性好以及优异的耐磨性而被广泛关注,常见的碳化物膜层有TiC、SiC等,经常作为硬质、耐磨膜层使用,同时具备一定耐蚀性;当使用拥有疏水性能的膜层进行涂覆后,会提升膜层整体的耐磨性与耐蚀性。本文首先使用电弧离子镀设备,在铝合金衬底上沉积Ti-Si-C膜层,利用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、多功能表面性能试验仪、电化学工作站以及疏水角的测量,分析沉积膜层微观结构与性能,从而探究弧流以及沉积环境中气体流量比(C2H2/Ar)对膜层微观结构与性能的影响,以确定最优的Ti-Si-C膜层的沉积工艺参数,然后使用溶胶凝胶法制备出不同浓度的SiO2溶液,使用浸渍提拉的方法涂覆在Ti-Si-C涂层表面,随后进行烘干处理,最后进行化学液体修饰,得到膜层后对其性能进行检测。得出如下主要结论:在弧流分别为40A、45A、50A下制备的膜层由B1型TiC相、立方SiC相和金属Ti相的复合结构组成,随着弧流的增加,膜层中Si、Ti含量增加,C含量减少;膜层的耐磨性随弧流的增加而降低,而耐蚀性能提高。在制备不同气体流量比的膜层时我们发现,流量比为1:1时,膜层中主要为Ti3SiC2相和少量的Si C相、TiC相和金属Ti,而流量比为3:1、5:1膜层中不含Ti3SiC2相,以Si C、TiC为主,随流量比的增加,膜层耐磨性能提高;耐蚀性的测试结果表明,1:1膜层的耐蚀性最好而5:1最差。使用SiO2浓度为15%,20%,25%,30%溶液制备的涂覆层,膜层整体耐蚀性与耐磨性都得到了提升,随着SiO2浓度的增加,膜层的耐磨性先提高后降低,与耐蚀性规律相似,都是在Si O2浓度为20%时性能最好。然后对涂覆Si O2的膜层的疏水角进行测量,发现SiO2涂覆层的存在明显提升了膜层的疏水性能,使用修饰液进行修饰后,疏水角进一步增大;当Si O2浓度为20%时,疏水角达到最大值,为147.6°。当弧流低于38A时,沉积的Ti-Si-C膜层Si、Ti含量较多会生成Ti3SiC2相,对其进行研究发现,与TiC和SiC相比,Ti3SiC2相使耐磨性和耐蚀性降低。