机械工程材料

作者：方国宝, 陈鸿玲, 傅高升, 张晨

关键词：选区激光熔化, TC4钛合金, 电沉积工艺, 仿生涂层, 耐腐蚀性能, 耐磨性能

在选区激光熔化成形TC4钛合金上通过氧化自聚合法生成聚多巴胺（PDA）膜层，随后电沉积羟基磷灰石（HA）形成PHA仿生复合涂层，通过三因素三水平正交试验，研究了电流密度（5，10，15 mA·cm?2）、沉积时间（5，10，15 min）和沉积温度（20，30，40 ℃）对涂层耐腐蚀性和耐磨性的影响，并对涂层显微组织和生物相容性进行表征。结果表明：均匀致密PDA膜层对HA的沉积具有促进作用，PHA复合涂层的黏结强度相比直接沉积HA涂层增加了41.18%；对PHA复合涂层自腐蚀电流密度和摩擦时间（电位变化区间经历的时间，表征耐磨性）的影响程度按由大到小排序均依次为电流密度、沉积温度、沉积时间；随着电流密度增加，涂层结构发生破坏，导致自腐蚀电流密度增大，摩擦时间缩短；随着沉积时间延长，涂层先趋向均匀致密后变疏松，自腐蚀电流密度先减小后增大，摩擦时间先延长后缩短；随着沉积温度升高，涂层趋向均匀致密，与基体结合力增大，自腐蚀电流密度先增大后减小，摩擦时间延长；最佳工艺参数组合为电流密度5 mA·cm?2、沉积时间10 min、沉积温度 40 ℃，此条件下制备涂层的自腐蚀电流密度最小，摩擦时间最长，腐蚀防护率高达98.2%，耐腐蚀性和耐磨性最好，表面黏附细胞数量和细胞伪足数量较多，生物相容性更好。

来源：2025年第7期

《机械工程材料》期刊编辑部

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