1. PTFE(聚四氟乙烯)的加工方法 
PTFE具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的自潤(rùn)滑性，它是目前zui的人工固體減摩材料，其摩擦學(xué)特性zui接近于人體軟骨組織，因此，在Ti合金表面涂覆PTFE，將大大改善Ti合金的滑動(dòng)摩擦性能。但是，PTFE本身強(qiáng)度低，表面能極低，和金屬的親和性差，直接將PTFE涂覆在Ti合金表面其結(jié)合強(qiáng)度低，易剝離。 
基于以上原因，本文將運(yùn)用化學(xué)鍍Ni-P作為基體支持PTFE粒子。在Ti合金的表面沉積Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層，以使Ti合金表面獲得自潤(rùn)滑性和低的摩擦因數(shù)的表面改性層，并對(duì)Ni-P-PTFE的摩擦磨損性能進(jìn)行了研究。 
2. 工藝過程 
Ti-6Al-4V經(jīng)過除油，去氧化膜，活化等前處理后，即可進(jìn)行化學(xué)鍍Ni-P-PTFE?；瘜W(xué)鍍Ni-P-PTFE要求PTFE顆粒能均勻地分散在溶液中。本實(shí)驗(yàn)采用粒徑為0.05～0.5 μm左右的PTFE粒子。在酸性化學(xué)鍍鎳溶液〔4〕中加入適量的PTFE微粒，并進(jìn)行機(jī)械攪拌?；瘜W(xué)鍍Ni-P-PTFE的工藝條件如下：NiSO4·6H2O：25 g/L；NaH2PO2·H2O：27 g/L檸檬酸：20 g/L；乙酸鈉：20 g/L；加速劑：2 g/L；穩(wěn)定劑：5×10-2 g/L；表面活性劑：10 ml/L；pH值4.6～5.0；溫度85 ℃。所添加的表面活性劑是由非離子表面活性劑和陽離子表面活性劑混合而成的，既使鍍液中PTFE微粒具有良好懸浮性，又使PTFE微粒帶正電荷，促進(jìn)了PTFE粒子在Ti-6Al-4V表面吸附而與Ni-P發(fā)生共沉積〔5〕。所獲得的Ni-P-PTFE復(fù)合層中PTFE體積含量達(dá)到10%～15%，鍍層具有灰色金屬光澤。運(yùn)用SEM對(duì)鍍層進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)PTFE粒子在鍍層中分布較為均勻，鍍層平整而無孔隙。 3. 鍍層摩擦性能 
摩擦磨損實(shí)驗(yàn)在MM-200型磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，對(duì)磨偶為GCr15，半徑為23.5 cm，載荷為50 N，滑動(dòng)速度為1 m/sec。試驗(yàn)在干摩擦條件下進(jìn)行。 
Ni-P-PTFE顯示出很高的耐磨性，其磨損量在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定值，然后隨著磨損時(shí)間的增加，而呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。圖1為摩擦因素與磨損時(shí)間的關(guān)系。從圖中可以看出，Ni-P-PTFE的摩擦因素很低，具有較好的減摩效果，其磨損因素隨著滑動(dòng)距離的增加而基本維持不變，摩擦因素的波動(dòng)也很小。Ti-6Al-4V合金經(jīng)過化學(xué)鍍Ni-P-PTFE處理后，摩擦磨損性能有顯著提高。

1 摩擦因素與磨損時(shí)間的關(guān)系 
Fig 1 Coefficient of friction with wear time 
4. 結(jié) 論 
(1)采用化學(xué)復(fù)合鍍工藝，可以在Ti-6Al-4V表面獲得Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層，其中PTFE的含量在10-15vol%，鍍層光滑致密。 
(2)化學(xué)鍍Ni-P-PTFE復(fù)合層具有優(yōu)異的耐磨性和減摩性，大大改善了Ti-6Al-4V摩擦磨損性能，使Ti-6Al-4V應(yīng)用于在人工關(guān)節(jié)以及其它磨損較大的部位成為可能。