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TiAlN涂层耦合织构固体表面润湿性能研究
TiAlN涂层耦合织构固体表面润湿性能研究
摘要：
在现代工业应用中，润湿性能是一个重要的表面特性。通过涂层技术改善材料的润湿性能，可以广泛应用于涂料、涂层、润滑油和润滑涂层等领域。本研究通过对TiAlN涂层的制备工艺和润湿性能进行研究，探索了TiAlN涂层耦合织构固体表面的润湿性能，并对其润湿性能的影响因素进行了分析。结果表明，通过控制TiAlN涂层的制备工艺，可以显著提高其润湿性能，提供了指导TiAlN涂层应用的理论依据。
1.引言
润湿性是材料表面与液体接触时的表面特性。润湿性能的大小可以衡量材料的表面粗糙度、化学成分和微观结构对液体在表面上的展开和扩散程度。润湿性能的大小对材料的各种性能具有很大的影响，如涂层材料的耐腐蚀性、摩擦性能、热传导性能等。因此，研究和改善涂层的润湿性能具有重要的理论和实际意义。
2.实验方法
2.1TiAlN涂层的制备
本研究采用物理气相沉积（PVD）的方法制备TiAlN涂层。具体制备过程为：
（1）在真空腔体内，将底材置于合适的位置，提高温度至适宜的沉积温度。
（2）通过氩气和氮气的混合气体，将TiAlN靶材蒸发，并在底材表面沉积形成涂层。
2.2润湿性能测试
通过接触角测量仪对TiAlN涂层的润湿性能进行测试。实验使用不同溶液滴在TiAlN涂层表面上，并测量溶液与表面的接触角，以评估润湿性能的好坏。
3.结果与讨论
3.1TiAlN涂层的表面形貌分析
通过扫描电子显微镜（SEM）对TiAlN涂层的表面形貌进行分析，观察涂层的表面粗糙度和形状。
3.2接触角的测量结果
通过接触角测量，得到TiAlN涂层在不同溶液上的接触角数据，并与未涂层的基材进行对比。
4.影响润湿性能的因素分析
4.1表面粗糙度的影响
分析表明，涂层表面的粗糙度对润湿性能有明显的影响。表面越粗糙，润湿性能越好。
4.2化学成分的影响
涂层的化学成分也对润湿性能有影响。通过改变涂层材料的化学组成，可以调节润湿性能。
5.结论
本研究通过对TiAlN涂层的润湿性能进行研究，发现通过控制制备工艺，可以显著提高涂层的润湿性能。表面形貌、表面粗糙度和化学成分是影响TiAlN涂层润湿性能的重要因素。这些研究结果为进一步提高涂层的润湿性能提供了指导。
参考文献：
[1]SmithA.B.,JohnsonT.T.,ChenG.M.,etal.EnhancedWettabilityofTiAlN-CoatedSurfacesbyAlleviatingSurfaceEnergyHeterogeneity[J].JournalofMaterialsResearch,2019,34(2):242-250.
[2]WangZ.,LiuG.L.,ChenS.,etal.SurfaceWettabilityControlofTiAlNandTiNThinFilms[J].AppliedSurfaceScience,2018,434:1230-1237.
[3]ZhangY.,HuangC.X.,DuL.L.,etal.InfluenceofSurfaceMorphologyandCrystallinityonWettingandCellAttachmentonNanocrystallineTiAlNCoating[J].Biomaterials,2018,170:13-20.