Ti-6Al-4V基体微弧氧化与树脂预涂覆协同处理：构建环氧微锚栓提升钛合金/碳纤维复合材料界面结合强度

本文创新性地采用微弧氧化（MAO）与树脂预涂覆协同工艺处理Ti-6Al-4V基体，通过构建环氧微锚栓结构显著提升钛合金/碳纤维增强聚合物（CFRP）界面的结合强度。研究证实该复合处理可同步优化表面形貌与化学键合，为航空航天领域异质材料连接技术提供新策略。

　　

Highlight

钼（Mo）掺杂TiAlN涂层通过阴极电弧蒸发技术制备，其单相面心立方（fcc）结构在x≤0.12时保持稳定。实验与第一性原理计算共同揭示：Mo的引入使硬度从30.0±0.5 GPa（Ti_0.46Al_0.54N）提升至31.4±0.9 GPa（Ti_0.34Al_0.54Mo_0.12N），并将调幅分解（spinodal decomposition）与纤锌矿（w-AlN）析出起始温度提高约100°C。

结论

本研究表明，Mo掺杂通过促进TiMoN+AlN的优先分解路径增强TiAlN涂层的时效硬化能力。此外，Mo抑制锐钛矿（a-TiO₂）生成并促进α-Al₂O₃形成，使Ti_0.34Al_0.54Mo_0.12N在850°C氧化10小时后氧化层厚度仅1.0 μm，而未掺杂涂层则完全氧化。这种"一石三鸟"（强化硬度、热稳定性和抗氧化性）的特性使TiAlMoN成为高性能切削工具涂层的理想候选。