两步法制备TiO2/(PTFE+石墨)微弧氧化复合膜层及其摩擦磨损行为

• 作者: 廖丹丹 张德芬 施太和 蒋烜 赵鹏飞 陈孝文 陈晓平
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: TiO2/(PTFE+石墨)复合膜层 钛合金钻杆 摩擦磨损 微弧氧化 两步法 耐磨性
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 表面摩擦磨损与润滑
• 页码范围: 131-138
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.10.017

摘要

目的 提高钛合金钻杆的耐磨性能.方法 先对钛合金钻杆表面进行微弧氧化处理,然后再对微弧氧化层进行(PTFE+石墨)复合处理,得到(PTFE+石墨)复合膜层.利用扫描电镜(SEM)观察TiO2/(PTFE+石墨)复合膜层的表面形貌,通过能谱(EDS)分析膜层元素的含量,用X射线衍射(XRD)分析复合膜层的相组成,用多功能摩擦磨损试验机测试膜层的摩擦磨损性能,并利用三维显微镜(白光干涉仪)观察微弧氧化层磨损后磨痕的三维形貌.结果 PTFE和石墨进入钛合金微弧氧化层的微孔中,并在表面形成薄薄的一层PTFE+石墨复合涂层.膜层中主要含有Ti、O、Si、Al、P、V、C、F等元素,其中碳和氟质量分数分别达到9.96％和25.53％.XRD分析结果表明,TiO2/(PTFE+石墨)复合膜层中除了锐钛矿型TiO2和金红石型TiO2外,还含有PTFE和石墨.TiO2/(PTFE+石墨)复合膜层的摩擦系数为0.19,磨痕宽度和深度分别为210μm和1.5 μm,相对耐磨性达到18.73.复合膜层的磨痕没有明显的铧犁沟,磨痕比较平整.与TC4钛合金基体相比,TiO2/(PTFE+石墨)复合膜层的耐磨性得到了明显提高.TiO2/(PTFE+石墨)复合膜层的磨损以磨粒磨损为主,伴有粘着磨损.结论 采用两步法对钛合金进行TiO2/(PTFE+石墨)复合处理后,可有效提高钛合金的耐磨性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈孝文	西南石油大学材料科学与工程学院	22	110	5.0	10.0
3	蒋烜	西南石油大学材料科学与工程学院	4	5	2.0	2.0
4	张德芬	西南石油大学材料科学与工程学院	30	139	6.0	10.0
5	赵鹏飞	西南石油大学材料科学与工程学院	3	5	2.0	2.0
6	陈晓平	西南石油大学材料科学与工程学院	2	3	1.0	1.0
9	廖丹丹	西南石油大学材料科学与工程学院	2	3	1.0	1.0