高 琦,胡建民

(哈尔滨师范大学)

多弧离子镀TiC涂层水环境下摩擦学行为的研究

高 琦,胡建民

(哈尔滨师范大学)

TiC涂层的制备采用多弧离子镀技术在钛合金(Ti6Al4V)表面沉积，并利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子谱(XPS)、纳米压痕仪、273A电化学工作站和多功能摩擦磨损试验机等表征Ti6Al4V及TiC涂层的微观结构、耐腐蚀性能和机械性能.研究结果显示，TiC涂层结构均匀致密，C元素主要以Ti-C、sp2C-C及sp3C-C键的形式存在；在钛合金表面沉积涂层后，材料硬度由6 GPa提高到37.5 GPa，腐蚀电流密度由2.4×10-6mA/cm2下降到6.2×10-7mA/cm2，在大气、去离子水、海水环境中的摩擦学性能得到显著提升.

钛合金；多弧离子镀；TiC涂层；水环境；摩擦学行为

0 引言

钛合金质量轻并且具有高的比强度、耐腐蚀性佳、导热系数小等许多优异性能被广泛应用到海洋及航空航天领域[1-4].然而，硬度低、耐磨性差为钛合金的致命缺点，大大限制了其应用领域.通过表面处理技术在钛合金表面沉积TiN、TiC和TiCN等硬质涂层可克服上述不足.

而TiC涂层具有一系列显著优点，譬如：硬度高、摩擦系数低、耐腐蚀、抗氧化、导电性好等[5-10]，主要应用作为硬质保护涂层材料[11-13].与氮化物涂层TiN和TiCN涂层相比，TiC涂层具有较低的摩擦系数，较高的抗氧化温度和硬度[14-15].到目前为止，人们已经采用化学气相沉积技术(CVD)、脉冲激光沉积技术(PLD)、磁控溅射技术、离子镀等不同技术在不同基底上沉积制备了TiC涂层，并通过试验研究对涂层性能进行改善[16-17].如国内潘应君等人[18]在大气环境下对比研究了TiC及……