本文采用微弧氧化技术在Ti6Al4V合金表面制备一层氧化物陶瓷膜,实验采用恒流模式,电解液为NaAlO2(10g/L)+NaF(5g/L)+KOH(5g/L)组成的复合电解液。采用涡流测厚仪、表面粗糙度测试仪、SEM、XRD和EDS等检测手段,研究了电流密度、脉冲频率、占空比以及添加剂的浓度对微弧氧化陶瓷膜的厚度、表面粗糙度、表面形貌、相组成以及元素相对含量的影响。通过测试陶瓷膜表面的显微硬度以及陶瓷膜与基体的结合力,评价了陶瓷膜的力学性能。通过浅海浸泡实验研究了钛合金基体与陶瓷膜的防海洋生物污损性能。研究结果表明:在不同电参数下,电压随时间变化曲线都分为三个阶段,分别对应微弧氧化反应的阳极氧化阶段、火花放电阶段和微弧放电阶段。随着电流密度增大和脉冲频率减小,陶瓷膜厚度和表面粗糙度都逐渐增大;随占空比升高,陶瓷膜表面粗糙度增大,厚度变化幅度较小。陶瓷膜表面有大量火山口形貌的微孔,随电流密度和占空比的升高,微孔逐渐减少,孔径逐渐增大。随脉冲频率的升高,微孔逐渐增多,孔径减小。不同电参数下,陶瓷膜主要由金红石相TiO2和Al2TiO5组成。随着电流密度升高,金红石的含量增多,Al2 TiO5的含量几乎不变。脉冲频率对陶瓷膜相组成的影响不明显。随着占空比升高,金红石和Al2TiO5含量先升高后降低。向电解液中分别添加不同浓度的铜氨溶液、EDTA-Cu和重铬酸钾后发现,随着铜氨溶液浓度的升高,陶瓷膜的厚度和表面粗糙度都增大。随EDTA-Cu浓度的增加,陶瓷膜厚度逐渐减小,表面粗糙度先增大后减小。随着重铬酸钾浓度的增大,陶瓷膜厚度逐渐减小,表面粗糙度先减小后增大。加入添加剂后,陶瓷膜由金红石相TiO2、锐钛矿相TiO2和Al2TiO5组成,当铜氨溶液浓度达到2.5g/L时,重铬酸钾浓度达到1.25g/L时,陶瓷膜中分别出现含铜和含铬的化合物。随着铜氨溶液浓度上升,金红石的含量逐渐降低,锐钛矿的含量明显增加。随着EDTA-Cu浓度的升高,金红石的含量逐渐增大,锐钛矿和Al2TiO5的含量逐渐减小,陶瓷膜中始终未出现含铜的化合物。随着重铬酸钾浓度的升高,陶瓷膜中金红石及Al2 TiO5的含量逐渐减少,锐钛矿的含量逐渐增多。钛合金经过微弧氧化处理后,试样的表面显微硬度较基体有明显提高。显微硬度从高到低分别是含铜陶瓷膜、含铬陶瓷膜和普通陶瓷膜。划痕实验结果显示陶瓷膜与基体具有较高的结合强度,陶瓷膜与基体的结合力为18.1N。表面覆盖有陶瓷膜的钛合金试样防海洋生物污损性能显著提高,含铜和含铬陶瓷膜的防污损性能提高幅度最大。试样受到牡蛎污损的面积最大,苔藓虫次之。普通陶瓷膜和含铜陶瓷膜能抑制牡蛎、石灰虫以及藤壶的生长,含铬陶瓷膜防苔藓虫污损效果最好。