TC4钛合金超亲／疏水TiO2膜制备及其摩擦性能分析.pdfVIP

TC4钛合金超亲／疏水TiOz膜制备及其摩擦性能分析／晏智鑫等 ·117 · TC4钛合金超亲／疏水TiO2膜制备及其摩擦性能分析 晏智鑫 ，胡忠举 ，龙东平 (1 湖南科技大学机电工程学院，湘潭 411201；2 中南大学粉末冶金研究院，长沙 410083) 摘要 以TC4钛合金为基底，采用阳极氧化法在其表面制备 Ti02膜，再用十七氟癸基三甲氧基硅烷修饰 Ti02膜。利用 OCA20视频光学接触角测量仪测得基底、TiOz膜、TiOz／氟硅烷复合膜表面对去离子水的静态接触 角分别为62。、2。、158。，表面润湿性经历了由亲水到超亲水再到超疏水的转变。室温下，以球 ／平面接触方式，采用 440一C不锈钢球为摩擦对偶件，利用UMT-2多功能微摩擦磨损试验机测试仪对试样进行摩擦磨损试验。结果表明， 基底摩擦系数在 0．4左右，Ti()2膜和Ti()2／氟硅烷复合膜摩擦系数在0．1左右，Ti()2膜具有减摩特性；基底磨损表 现为磨粒磨损，Ti()2膜和Ti02／氟硅烷复合膜则表现为塑性变形及轻微的磨粒磨损。 关键词 TC4钛合金 TiOz膜 氟硅烷 接触角 摩擦学性能 中图分类号：TH117．3 文献标识码：A DOI：10．11896／j．issn．1005—023X．2014．16．028 PreparationandTribologicalPropertiesAnalysisofSuperhydr0philicity／ SuperhydrophobicTiO2Film onTC4Titanium Alloy YANZhixin ，HUZhongju，LONGDongping， (1 CollegeofElectromechanicalEngineering，HunanUniversityofScienceandTechnology，Xiangtan411201： 2 InstituteofPowderM etallurgy，CentralSouthUniversity，Changsha410083) Abstract Ti02film onTC4titanium alloysubstratewereacquiredbyanodicoxidation，thenitwasmodifiedby (Heptadecafluoro一1，1，2，2-tetradecy1)trimethoxysilane．OCA20cont-actanglemeasuringsystem wasusedtomeasure thestaticcontactangleofdeionizedwateronthesubstrateSsurface，theTi02filmS，thecompositefilm ofTiO2／fluo— rosilaneS，whichwere62。，7。，158。，thewettabilityofsubstrateconvertfrom hydrophilicitytosuperhydrophhilicity thentosuperhydrophobicity．Atroom temperature，thefrictionandweartestsofspecimenswerecarriedoutona UMT_2universalmicro-tribometerusingtheball／planecontactmode，andthefrictiondualpartwas440一C stainless stee1bal1．TheresultindicatethatsubstrateSfrictioncoefficientwasabout0．4，TiO2filmSandTiO2／fluoroalkylsi— lanecompositefilm Swereabout0．1，TiO,film possessedantifrictioncharacteristics；thewearmechanism ofsub—