Effects of Graphene Oxide on Tribological Properties of Micro-Arc Oxidation Coatings on Ti-6Al-4V

材料科学 摩擦学 涂层 氧化物 冶金 复合材料 摩擦系数 等离子体电解氧化 表面粗糙度 合金 石墨烯 电解质 纳米技术 电极 物理化学 化学
作者
Qingyuan Hu,Xingming Li,Gai Zhao,Yuling Ruan,Guoqing Wang,Qingjun Ding
出处
期刊:Coatings [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:13 (11): 1967-1967 被引量:5
标识
DOI:10.3390/coatings13111967
摘要

This paper investigates the effect of graphene oxide (GO) particles on the friction reduction and wear resistance of coatings on a Ti-6Al-4V alloy generated using the micro-arc oxidation (MAO) technique. Different concentrations of GO were added in aluminate–phosphate electrolyte. The composition of the MAO coatings was investigated using X-ray diffraction and the energy dispersive spectrum. Measurements of the coating’s thickness, hardness, and roughness have also been conducted. Ball-on-disk friction tests under dry conditions were carried out to reveal the tribological behavior of the MAO coating. The results showed that the coating consisted of Al2TiO5 and γ-Al2O3. The addition of GO greatly reduced the friction coefficient by 25%. The coating with 5 g/L of GO particles exhibited the lowest friction coefficient (reduced from 0.47 to 0.35). Moreover, the coating thickness become thicker (from 10 to 20 μm) with an increase in GO concentration from 0 to 10 g/L. The wear mechanism was revealed via worn surface analysis. This study provides a helpful way to improve the surface wear resistance of titanium alloys.
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