冷喷涂Cu(Ag)涂层对TB10钛合金的生物污损防护

为提升TB10钛合金的抗生物污损能力,采用冷喷涂技术在钛合金表面制备铜(Cu)、铜-银(Cu-Ag)涂层,其中Cu-Ag涂层的粉体中,银的质量分数为10％.使用X射线衍射技术检测涂层的物相组成;通过分光光度计测试550 nm处的吸光度表征溶液中硫酸盐还原菌的生长趋势;通过扫描电镜观察在硫酸盐还原菌培养液中浸泡3,7,12 d后涂层试样的表面形貌,评价涂层的抗生物污损能力;通过电化学工作站测试试样在模拟海水中的极化曲线表征涂层耐蚀能力.结果显示:在浸泡实验中,钛合金表面吸附的细菌最多,含有Cu、Cu-Ag涂层的试样都具有一定的抗生物污损能力,Cu-Ag涂层的抗生物污损能力最强.银的加入促进了细菌的破裂、死亡.Cu及Cu-Ag涂层、TB10基体试样自腐蚀电位分别为-300.0,-209.1,-144.9 mV,自腐蚀电流密度分别为4.16×10-5,1.81×10-5,1.55×10-7 A/cm2.制备有Cu、Cu-Ag涂层的试样相较于钛合金基体腐蚀电位较低,腐蚀电流较大,具有一定阳极保护基体作用.封孔处理后,制备有涂层的试样耐蚀性提升,腐蚀电流密度降低了2个数量级.在钛合金表面通过冷喷涂制备Cu、Cu-Ag涂层,提升了钛合金的抗生物污损能力.银可在材料表面生成一层高活性杀菌离子层,使抑菌作用持续有效,并可通过封孔提升涂层的耐久性.