[发明专利]一种钛合金表面高硬度耐磨抗氧化复合梯度陶瓷涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种钛合金表面高硬度耐磨抗氧化复合梯度陶瓷涂层，其特征在于，所述的涂层是由以下组成：耐磨支撑作用的微弧氧化膜及填充微弧氧化膜孔洞的起封孔作用的纳米陶瓷颗粒。

2.如权利要求1所述钛合金表面高硬度耐磨抗氧化复合梯度陶瓷涂层，其特征在于，复合梯度陶瓷涂层中，微弧氧化膜的主要成分是Al₂O₃，次要成分是TiO₂和Al₂TiO₅，填充孔洞的纳米陶瓷颗粒是SiO₂。

3.一种钛合金表面高硬度耐磨抗氧化复合梯度陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，该方法具体步骤为：

步骤1，前处理：将钛合金片材打磨，超声清洗，干燥；

步骤2，微弧氧化：在铝酸钠-磷酸钠电解液体系中，对步骤1得到的钛合金片材进行微弧氧化处理，铝酸钠质量浓度为15g/L，磷酸钠质量浓度为为1.6g/L，电解液PH为12；

步骤3，配置SiO₂溶胶，采用原料正硅酸乙酯、盐酸、聚乙烯醇和无水乙醇混合，配置成SiO₂溶胶；再将正硅酸乙酯与无水乙醇混合，并在搅拌状态下缓慢加入去离子水，然后滴加盐酸，继续搅拌至溶液黏度增大；

步骤4，将步骤2得到的钛合金片材放入步骤3得到的溶胶中提拉成膜并在室温下静置24h，然后在60～80℃下真空干燥；最后在不同温度下依次烧结制得所需涂层。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，微弧氧化工艺参数为电压400～600V，占空比为40％，电解液温度为20℃，处理时间15～30min。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，配置SiO₂溶胶中，正硅酸乙酯和无水乙醇的摩尔比为1:20～30，PH值为2，正硅酸乙酯和去离子水的摩尔比为1:4。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤4中，提拉成膜的速度为2～6cm/min，为满足不同的厚度，可反复多次提拉；烧结温度依次为100℃，300℃，600℃，烧结时间均为1h。