[发明专利]含有石墨烯/二硫化钼的钛及钛合金表面自润滑耐磨涂层的制备方法

摘要

本发明公开了一种含有石墨烯/二硫化钼的钛及钛合金表面自润滑耐磨涂层的制备方法。本发明先打磨钛及钛合金部件表面，采用Nd:YAG脉冲激光打孔器在预处理后的钛及钛合金表面打圆孔，得到表面织构化的钛及钛合金，再进行等离子电解氧化处理，然后浸入超高分子量聚乙烯和石墨烯/二硫化钼的热溶液中，提拉成膜，得到钛及钛合金表面自润滑耐磨涂层。本发明通过掺入石墨烯/二硫化钼混合物后，表面有机涂层形成了片层状的复合结构，与纯超高分子量聚乙烯涂层相比，摩擦系数、磨损率明显下降，润湿性提高，应用范围更加广泛。

主权项

1.含有石墨烯/二硫化钼的钛及钛合金表面自润滑耐磨涂层的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1，打磨钛及钛合金部件表面，将打磨后的钛及钛合金浸入含硝酸20～30g/L和氢氟酸10～15g/L的溶液中，表面氧化层腐蚀完全后，在乙醇中超声处理，水洗，干燥，得到预处理后的钛及钛合金；步骤2，采用Nd:YAG脉冲激光打孔器在预处理后的钛及钛合金表面打圆孔，孔径为0.05～0.2mm，面积率为5％～25％，得到表面织构化的钛及钛合金；步骤3，对表面织构化的钛及钛合金进行等离子电解氧化处理，以铝酸钠‑磷酸钠体系或硅酸钠‑磷酸钠体系为电解液，等离子电解氧化处理的参数为：电流密度1～2A/dm2，电压450V～550V，占空比20％～25％，频率400～800Hz，反应时溶液温度低于5℃；步骤4，按石墨烯与二硫化钼的质量比＜1:4混合，将混合物在无水乙醇中超声分散，干燥；步骤5，按超高分子量聚乙烯与石墨烯/二硫化钼的质量比为200:1～100:1，将超高分子量聚乙烯与石墨烯/二硫化钼超声分散在十氢萘中，在150～160℃下搅拌溶解，其中，超高分子量聚乙烯的浓度为0.015～0.03g/mL；步骤6，将等离子电解氧化处理处理后的钛及钛合金烘干，在90～100℃下浸入120～150℃的超高分子量聚乙烯和石墨烯/二硫化钼的热溶液中，提拉成膜，提拉速率为1～5mm/s；步骤7，将提拉处理后的钛及钛合金加热至100～120℃，保温18～24h，取出后自然冷却至室温，得到钛及钛合金表面自润滑耐磨涂层。