郭训忠 陶 杰 汪 涛 唐巧生

1.南京航空航天大学，南京，2100162.江苏华阳金属管件有限公司，镇江，212400

0 引言

钛及其合金具有比强度高、耐蚀性强等诸多优良特性，在飞行器进气管道、舰船的管道系统、发电厂凝汽器管道系统、海水淡化管道系统等领域得到广泛应用。但钛及其合金管件在服役过程中，不足以抵抗各种摩擦磨损，表面硬度低，表面自然氧化形成的氧化膜易于剥落，无法对亚表层起到很好的保护，在液（气）体压力大、流速高的工况下，表面易产生冲刷损伤[1－4]。为解决上述问题，需对钛管或管件内表面进行处理，以提高其表面硬度，改善其耐磨损及耐腐蚀性能。在钛及其合金管件内表面采用一定的工艺方法制备陶瓷涂层，可以充分发挥钛基体的高强度、高韧性和陶瓷材料的高硬度、高耐磨性的优点。氧化铝陶瓷具有耐高温、耐磨损、抗氧化、化学稳定性和热稳定性较好等特殊性能[5]，因而将氧化铝陶瓷材料选作提高钛管件内表面耐磨损、耐腐蚀的陶瓷涂层材料是合适的。目前在金属基体上制备氧化铝陶瓷涂层常用的方法有等离子喷涂法[6]、包埋渗铝－氧化法[7－8]、热浸镀铝－氧化复合法[9]、化学密实法[10－11]、双层辉光离子渗铝氧化方法[12]。

对于较长的管道和形状复杂的管件，采用常规的氧化铝涂层制备方法，在其内表面制备厚度均匀的氧化铝陶瓷涂层的难度较大或成本较高[13－14]，从而限制了实际的工程应用。基于现有的氧化铝涂层制备技术缺陷并……