喷丸添加量对冷喷涂锌铜合金涂层组织结构与腐蚀性能影响

谭小波¹，陈振伟²，王杰²，龚陈伟²，姚海龙^2,3，王洪涛^2,3

1. 江西工程学院智能制造与建造学院
2. 九江学院材料科学与工程学院
3. 材料表面工程江西省重点实验室

核心观点

以不锈钢喷丸/锌铜合金混合粉末为原料（未添加喷丸、喷丸添加量为30%、50%、70%，体积分数），采用冷喷涂技术制备锌铜合金涂层，使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度和电化学测试对冷喷涂锌铜合金涂层组织和性能进行分析。

Highlight

1

冷喷涂锌铜合金涂层相组成与原始粉末一致，Zn相衍射峰半高宽随喷丸添加量的增加而提高；锌铜合金涂层表面粗糙、内部致密，喷丸添加一定量的情况下可促进涂层沉积；

2

添加喷丸对冷喷涂锌铜合金涂层夯实和加工硬化作用明显，涂层显微硬度随喷丸添加量的增加而提高。当未添加喷丸和喷丸添加量为30%、50%和70%时，Zn-6Cu涂层显微硬度分别为(82.7±4.1) MPa、(95.2±4.9) MPa、(104.3±8.5) MPa和(108.9±24.3) MPa；

3

添加喷丸可显著增强冷喷涂锌铜合金涂层耐腐蚀性能，涂层耐腐蚀性能随喷丸添加量的增加先提高后降低；且当喷丸添加量为50%时，涂层耐腐蚀性能最高，腐蚀电流密度、腐蚀速率和电荷转移电阻分别为(2.17±0.65)×10^-5 A/cm²、(1.25±0.95) mm/a和(362.3±51.7) Ω·cm²，表明其可成为提高生物植入金属耐腐蚀性能的潜在涂层工艺。

论文图片

粉末的原始形貌

冷喷涂锌铜合金涂层的XRD谱

冷喷涂锌铜合金涂层表面形貌

冷喷涂锌铜合金涂层截面微观结构

冷喷涂锌铜合金单个粒子表面形貌

冷喷涂锌铜合金单个粒子截面微观结构

冷喷涂锌铜合金涂层显微硬度

冷喷涂锌铜合金涂层的极化曲线

冷喷涂锌铜合金涂层的Nyquist谱与等效电路

表格数据

图8极化曲线拟合结果

图9阻抗曲线拟合结果

引文格式

谭小波, 陈振伟, 王杰, 龚陈伟, 姚海龙, 王洪涛. 喷丸添加量对冷喷涂锌铜合金涂层组织结构与腐蚀性能影响[J]. 材料保护, 2026, 59(2): 97-105.

TAN Xiaobo, CHEN Zhenwei, WANG Jie, GONG Chenwei, YAO Hailong, WANG Hongtao. Effect of Shot Content on the Microstructure and Corrosion Performance of Cold-Sprayed Zn-6Cu Alloy Coatings[J]. Materials Protection, 2026, 59(2): 97-105.

DOI: 10.16577/j.issn.1001-1560.2026.0025