ZrO₂掺杂MAO涂层

磨损率降一个数量级

激光辐照下ZrO₂纳米颗粒掺入微弧氧化涂层，密度、均匀性与厚度同步提升。

Ye, Wang · Zhengxuan, Hu · 吴国龙 · Qiandi, Peng · 张群莉 · Jianhua, Yao · Han, Wen · Wen, Chen

Tribology International 2027

具体参数

孔隙率

{'zh': '4.67', 'en': '4.67'} %

体积磨损率

{'zh': '3.56 × 10⁻⁵', 'en': '3.56 × 10⁻⁵'} mm³·N⁻¹·m⁻¹

技术优势

耐磨性大幅提高

体积磨损率降低约88.3%，接近一个数量级，显著优于单一掺杂或单一激光辅助的涂层。

孔隙率显著降低

纳米颗粒填充微孔，孔隙率从传统MAO涂层的水平降低约41.3%，涂层更致密。

涂层结合力增强

激光辐照促进涂层均匀生长，降低表面粗糙度，并提升涂层与基体的结合力，有利于服役可靠性。

硬度同步提升

更多ZrO₂颗粒进入涂层并形成稳定相（金红石TiO₂和四方ZrO₂），协同提升涂层硬度，从而改善抗磨性能。

应用场景

• 耐磨涂层：用于钛合金滑动部件的表面强化，替代原有MAO涂层以大幅降低磨损。
• 钛合金表面防护：为钛合金基体提供致密防护层，减少微孔腐蚀和磨损导致的失效。
• 航空结构件：用于起落架、作动器等航空钛合金部件，延长磨损寿命并提高可靠性。
• 植入体摩擦学：改善钛合金植入体与骨界面的摩擦学性能，减少磨损颗粒产生。