第十五届全国表面工程大会

多主元合金的基本特性（高熵效应、缓慢扩散效应、晶格畸变效应、“鸡尾酒”效应）理论上会导致其等离子体电解氧化（PEO）行为以及金属氧化物涂层的组织和性能显著区别于传统合金。首先，不同于传统合金，多主元合金中的主要元素在PEO条件下会发生竞争氧化，造成元素氧化程度存在差异。其次，由于体系的高熵效应与等离子体的急速冷却，合金表面理论上更倾向于形成高熵氧化物，而不足以析出简单氧化物。但通过工艺参数调控，也可能析出某些特定的金属氧化物。此外，高熵氧化物可部分继承合金基底的高熵特性，并形成新的特性。可见，通过改变PEO工艺参数对多主元合金的PEO行为与氧化物组织进行调控，有望获得具有优异综合性能的氧化物涂层。
本研究采用等离子体电解氧化技术在以Ti、Nb、Ta、Zr、Hf为基础组元的系列含Ti多主元合金表面原位生长金属氧化物涂层，研究了氧化物涂层的生长过程与组织调控；涂层的摩擦、腐蚀行为以及过程中的组织演化规律。通过上述研究，阐明了合金基本特性与涂层生长机制、组织演化规律之间的内在关系；建立了涂层微观组织与其耐磨、耐蚀性能之间的构效关系；获得了富Ti多主元合金表面高性能氧化物涂层及其制备技术原型。

等离子体电解氧化,多主元合金,微观组织,摩擦学行为,电化学腐蚀行为