第十五届全国表面工程青年学术会议

目的 探索Na₃PO₄电解液浓度对TC4钛合金表面微弧氧化（MAO）涂层结构演变及性能的影响规律。方法 通过恒流MAO的方法在Na₃PO₄电解液体系中制备涂层，采用扫描电子显微镜（SEM）、Image-J图像分析法、测厚仪、表面粗糙度仪、硬度计、摩擦磨损试验机、电化学工作站等研究涂层表面微观形貌、表面孔隙率、厚度、粗糙度、硬度、摩擦性能以及耐蚀性能。结果 电解液电导率与pH随Na₃PO₄浓度升高而增大，击穿电压与终止电压则随之降低，低浓度下放电不均匀，高浓度下放电初期剧烈后期减弱；涂层厚度与粗糙度随浓度升高而增大，0.2 mol/L时厚度达30.95 μm，孔隙率呈先增后减趋势，0.15 mol/L时低至11.297%；涂层硬度随浓度升高先增后减，0.2 mol/L可达713 HV₁₀；磨损率随浓度升高先减后增，0.15 mol/L时低至0.0472×10^-6 mm³·N⁻¹·m⁻¹；耐蚀性随浓度升高先提升后略有下降，0.2 mol/L时腐蚀电流密度达最小值1.131×10⁻⁷ A/cm²，较基体下降一个数量级。结论 恒流条件下，调控Na₃PO₄电解液浓度可有效改变微弧放电行为与等离子体特性，0.15~0.2 mol/L 为较优浓度区间，此范围内制备的MAO涂层兼具低孔隙率、高硬度、优异的耐磨性与耐蚀性，能显著提升TC4钛合金的表面性能。
 

钛合金；微弧氧化；放电行为；涂层性能