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电源输出模式对双极微弧氧化膜层性能的影响

双极微弧氧化；钛合金；陶瓷膜层；抗高温氧化

在硅酸盐体系中，利用双极微弧氧化技术(MAO)，在恒流的条件下，通过改变电源输出模式(单向脉冲模式、双向脉冲模式、单向多脉冲模式、双向多脉冲模式、单向多脉冲占空比逐次减小模式和双向多脉冲占空比逐次减小模式)在钛合金表面原位生长陶瓷膜层，并利用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对膜层结构进行表征，通过高温氧化增重实验结果探讨了钛合金陶瓷涂层在不同的电源模式的抗高温氧化能力。结果表明，在频率500 Hz，电流密度5A/dm²、时间10 min的六种电源模式的硅酸盐体系中，陶瓷膜层的主晶相均为锐钛矿TiO₂和金红石TiO₂，前者双向多脉冲模式、后者双向多脉冲占空比减小模式含量相对最多；双向多脉冲的模式下微弧氧化膜层厚度适中，微孔较少，且膜层光滑紧密；在800℃高温氧化后，双向多脉冲占空比逐渐减小模式增重1.75×10^-3g/cm³远低于基体增重量,与TC4基体相比，经微弧氧化后，抗高温氧化性能显著提高。