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微弧氧化技术是一项具有较大潜力和广阔应用前景的表面改性新技术,在航空、航天领域有重要的应用背景和价值。为了在Ti-6A1-4V合金表面获得良好的氧化膜层,本文采用直流稳压电源微弧氧化设备进行了NaOH、Na2SiO3、Na2HPO4三种电解液体系中的微弧氧化试验,并优选出最佳工艺参数。利用XRD、SEM、EDS等手段对涂层的微观组织结构进行分析,研究了涂层的形成机制,并测试了涂层的厚度、硬度和耐腐蚀性。以及电解液浓度和初始温度对微弧氧化的起弧电压变化规律的影响。在Na2HPO4和Na2SiO3溶液作为电解液时,起弧电压都是随着电解液浓度、初始温度的升高而线性减小。当浓度过小时,在阳极钛合金板的边缘易发生烧损现象;当电解液浓度过大时,阳极钛合金板不易起弧;在Na2HPO4和Na2SiO3溶液作为电解液时,在不同的处理时间、电解液浓度和电压下制备的微弧氧化膜表面都呈现多孔结构。随着微弧氧化时间的延长,氧化膜的厚度不断增加,而生长速率和耐腐蚀性先增加后减小,表面粗糙程度、硬度和微孔尺寸逐渐增大,微孔密度逐渐减小。膜层主要由锐钛矿和金红石型TiO2组成;随着微弧氧化时间、电解液浓度和电压的增加,膜层中锐钛矿型TiO2逐渐减少,而金红石型TiO2则逐渐增多并最终在膜层中占据主导地位;在NaOH电解液中,氧化膜表层质量随着添加剂NaF的浓度增加而变的更加光滑,膜层厚度和耐腐蚀性随着添加剂NaF的浓度的增加都在逐渐增加。虽然微孔尺寸逐渐增大,微孔数目也在逐渐减少,但其耐腐蚀性却在逐渐增大。这与上述两种电解液中制备的微弧氧化膜性能不尽相同,所以一定程度上,在含有添加剂NaF的NaOH溶液中所生成的氧化膜层更具有耐腐蚀性;实验确定的最佳测定条件:在含有添加剂NaF的NaOH溶液中,电解液浓度为3g/LNaOH +0.4mol/LNaF,微弧电压为280V,氧化时间为10min;在Na2HPO4溶液中,电解液浓度为0.3mol?L,微弧电压为180V,微弧氧化时间为300s,电解液初始温度为10℃;在Na2SiO3溶液中,电解液浓度为50g?L,电解液初始温度为20℃,微弧电压为280V,微弧氧化时间50s-150s为宜。这样可以得到孔径大小均匀而且致密性较好的氧化膜。综上所述,欲制备理想的微弧氧化膜就必须综合考虑各种因素的相互作用。