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传统阳极氧化工艺主要存在两个问题:一是电解液中广泛使用的强酸强碱和氟离子对环境和操作人员都是有危害的;二是对钛合金性能的提高还有待增强。本文以Ti-10V-2Fe-3Al钛合金为研究对象,一方面开发绿色环保的苹果酸作为阳极氧化的电解液,另一方面研究复合纳米颗粒和结合封闭技术这两种方式对钛合金阳极氧化技术的增强效果。本文通过一步复合阳极氧化的方法在钛合金表面成功制备含有聚四氟乙烯（PTFE）纳米颗粒的复合阳极氧化膜,系统研究频率、电流密度、氧化时间、苹果酸浓度和PTFE乳液浓度等关键因素对复合阳极氧化膜的影响,进而提出一种环保耐磨的复合阳极氧化工艺,并与HB/Z 347-2002中的硫酸磷酸阳极氧化工艺进行成膜对比;利用层状双氢氧化物（LDHs）对环保阳极氧化膜进行封闭处理,分别研究这两种方式对环保阳极氧化膜形貌、结构、成分和性能的影响,并对磨损机理进行探讨。本文采用多种形貌观察手段（SEM、AFM）,相结构分析技术（XRD、Raman）和成分检测技术（EDS、GDOES）对不同试样进行表征。研究表明:复合阳极氧化膜表面主要是孔洞和裂纹,PTFE倾向于分布在这些缺陷处,膜层厚度约为18μm;而封闭后阳极氧化膜表面主要被细小致密的层状结构即LDHs层所覆盖,膜层整体厚度约为14μm,其中LDHs层厚度为1.3μm左右。两种膜层中的TiO2由大量非晶态和少量锐钛矿构成。本文采用电化学工作站和摩擦磨损仪分别对不同试样的电化学和摩擦磨损性能进行测试,结果显示:与硫酸磷酸阳极氧化试样相比,复合阳极氧化试样的腐蚀电流密度减小近70%,而磨损率减小近98%;与封闭前阳极氧化试样相比,封闭后阳极氧化试样的腐蚀电流密度降低近97%,磨损率降低近47%。不同试样的摩擦磨损实验表明:钛合金基体的磨损机制主要是磨粒磨损;硫酸磷酸阳极氧化试样在磨损过程中表面的阳极氧化膜被磨穿,随后也发生磨粒磨损;苹果酸阳极氧化试样在磨损过程中表面的阳极氧化膜未被磨穿,并出现分层结构,该试样磨损率较小,说明是苹果酸阳极氧化膜的耐磨性较好;PTFE复合阳极氧化试样和封闭后阳极氧化试样中的PTFE纳米颗粒和LDHs纳米片均能与阳极氧化膜的磨屑形成润滑层,减小摩擦因数,提高耐磨性。