Er(NO3)3掺杂对乙酸钙-六偏磷酸钠体系下TC4 MAO涂层耐磨性能的影响

针对TC4钛合金生物活性弱等问题,本文尝试通过微弧氧化技术对TC4钛合金进行表面改性处理,旨在获得含生物活性物质HA的TiO2涂层.在乙酸钙-六偏磷酸钠电解液体系中掺杂不同含量稀土盐Er(NO3)3,研究Er(NO3)3掺杂对TC4 MAO涂层相组成、显微硬度、摩擦因数和涂层结合力等参数的影响作用.结果表明,在乙酸钙-六偏磷酸钠电解液体系下通过微弧氧化涂技术可以在TC4合金表面一步生成含有HA的TiO2涂层.TC4微弧氧化涂层以金红石型TiO2和羟基磷灰石(HAp)为主晶相,并伴随有少量Er2O3相生成.随着Er(NO3)3掺杂量增加,涂层显微硬度先增加后减小.当Er(NO3)3掺杂量达到1.5 g/L时,涂层显微硬度达到最大值,约为279.3 HV1.此时涂层的摩擦因数最小,在0.25～0.35之间,且涂层的结合力最大,约为12.5 N左右.当电解液中Er(NO3)3掺杂量达到1.5 g/L时,获得的微弧氧化涂层耐磨性最好.