Ti-6Al-4V合金改性表面的疏水和紅外發(fā)射特性研究.pdf

1、Ti-6Al-4V合金表面涂覆聚四氟乙烯(PTFE)薄膜后能同時(shí)具備較好疏水性能和較低的紅外發(fā)射率。本文首先采用離子束轟擊和過氧化氫溶液浸泡兩種方法處理 Ti-6Al-4V合金表面,然后采用射頻磁控濺射法沉積聚四氟乙烯薄膜,最后對(duì)薄膜進(jìn)行高溫加熱處理。在以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)階段,對(duì)Ti-6Al-4V合金表面的疏水性能和紅外發(fā)射率的變化規(guī)律進(jìn)行研究。
　　(1)去離子水與PTFE薄膜表面的接觸模型為Wenzel模型。隨著離子束偏壓的增大,靜

2、態(tài)接觸角先增大后減小,最大靜態(tài)接觸角為86°,且離子束強(qiáng)度在距離靶心12~18mm處比較穩(wěn)定,接觸角測(cè)量誤差小于2°。離子束轟擊時(shí)間對(duì)Ti-6Al-4V表面靜態(tài)接觸角影響較小,轟擊20分鐘后接觸角誤差穩(wěn)定在4°左右。過氧化氫溶液浸泡處理后,Ti-6Al-4V表面靜態(tài)接觸角約為30°,涂覆PTFE薄膜后變?yōu)槭杷砻?但靜態(tài)接觸角測(cè)量誤差較大,紅外發(fā)射率大于0.8。
　　(2)隨著射頻功率的增大,PTFE薄膜表面粗糙度先增大后減小,其

3、靜態(tài)接觸角的變化規(guī)律與 PTFE靶材表面圓環(huán)碳化層面積倒數(shù)的變化規(guī)律相一致,最大靜態(tài)接觸角為120°。PTFE薄膜的靜態(tài)接觸角隨濕度的增大而減小(-1.6°/g·m-3),且熱處理溫度低于200℃時(shí)基本保持穩(wěn)定。
　　(3)PTFE薄膜在3-5?m波段的最低紅外發(fā)射率為0.18,在8~14?m波段的最低紅外發(fā)射率為0.25。PTFE薄膜表面黏附煤油、液壓油、滑油時(shí),最低紅外發(fā)射率分別為0.566、0.440、0.339。Ti-6A