Ti6Al4V钛合金表面疏水性复合膜的制备及其微摩擦磨损性能.pdfVIP

第 ３１卷　第６期 摩 擦 学 学 报 Ｖｏｌ３１　Ｎｏ６ ２０１１年 １１月 Ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ Ｎｏｖ，２０１１ Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ钛合金表面疏水性复合膜 的制备及其微摩擦磨损性能 １ １ １ ２ 方　刚 ，刘　秦 ，康志新 ，王　芳 （１．华南理工大学 机械与汽车工程学院 国家金属材料近净成形工程技术研究中心，广东 广州　５１０６４０； ２．西北农林科技大学 理学院，陕西 杨凌　７１２１００） 摘　要：通过自组装分子膜（ＳＡＭｓ）方法和有机镀膜技术在Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ钛合金表面成功制备了三嗪硫醇三乙基 硅烷（ＴＥＳ）自组装分子膜（ＴＥＳ－ＳＡＭｓ）和含氟官能团的三嗪硫醇（ＡＴＰ）复合膜（ＴＥＳ－ＡＴＰ）．采用Ｘ射线光电子能 谱仪、接触角测量仪、椭圆偏振光谱仪、原子力显微镜、超景深三维显微镜和ＵＭＴ－２型摩擦磨损试验机评价薄膜结 构及其微摩擦学特性．研究结果表明：ＴＥＳ－ＳＡＭｓ自组装分子膜和ＴＥＳ－ＡＴＰ复合膜的膜厚分别为３．９和２２．２ｎｍ， 其对蒸馏水的接触角分别为９４．５°和１３０．５°，呈疏水性．ＴＥＳ－ＳＡＭｓ自组装分子膜和ＴＥＳ－ＡＴＰ复合膜均能有效降 低基体的摩擦系数，ＴＥＳ－ＳＡＭｓ自组装分子膜的摩擦系数稳定在０．２３，ＴＥＳ－ＡＴＰ复合膜的摩擦系数为０．１７，而空 白基体的摩擦系数为０．５０；同时ＴＥＳ－ＡＴＰ复合膜还表现出良好的抗磨性能． 关键词：钛合金；自组装分子膜；有机镀膜；疏水；摩擦学特性；微／纳机电系统 中图分类号：ＴＨ１１７．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００４－０５９５（２０１１）０６－０５３４－０６ ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＭｉｃｒｏ－ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌＢｅｈａｖｉｏｒｏｆＨｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ ＣｏｍｐｏｓｉｔｅＦｉｌｍｓｏｎＳｕｒｆａｃｅｏｆＴｉ－６Ａｌ－４ＶＴｉｔａｎｉｕｍＡｌｌｏｙ １ １ １ ２ ＦＡＮＧＧａｎｇ，ＬＩＵＱｉｎ，ＫＡＮＧＺｈｉ－ｘｉｎ ，ＷＡＮＧＦａｎｇ （１．ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＮｅａｒ－Ｎｅｔ－ＳｈａｐｅＦｏｒｍｉｎｇｆｏｒＭｅｔａｌｌｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓ， ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０，Ｃｈｉｎａ ２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ＆ＦｏｒｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｇｌｉｎｇ７１２１００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：６－（３－ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌｙｌｐｒｏｐｙｌａｍｉｎｏ）－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅ－２，４－ｄｉｔｈｉｏｌｍｏｎｏｓｏｄｉｕｍ（ＴＥＳ）ａｎｄ６－（Ｎ－ａｌｌｙｌ－ １，１，２，２－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｅｒｆｌｕｏｒｏｄｅｃｙｌａｍｉｎｏ）－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅ－２，４－ｄｉｔｈｉｏｌｍｏｎｏｓｏｄｉｕｍ（ＡＴＰ）ｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆ ＴＥＳ－ＳＡＭｓａｎｄＴＥＳ－ＡＴＰｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍｓｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆＴｉ－６Ａｌ－４Ｖｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｂｙｔｈｅｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｍｏｎｏｌａｙｅｒｓ（ＳＡＭｓ）ｍｅｔｈ