CN117926367A - 一种钛合金微弧氧化涂层制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂层制备技术领域，提出了一种钛合金微弧氧化涂层制备方法，包括：制备TC4钛合金；按照摩尔比称取氢氧化钠、偏硅酸钠和磷酸钠，以蒸馏水作为溶剂，制备电解液；对TC4钛合金进行机械抛光和超声清洗；将TC4钛合金作为阳极放入电解液中，以不锈钢作为阴极，对钛合金通以阳极电流，制备外层包裹微弧氧化涂层的钛合金并清洗干燥；获取微弧氧化涂层扫描电镜图像；获取像素点的表层临近指数；获取涂层质量评估参数；基于涂层质量评估参数对微弧氧化的处理时间进行调整，获取调整微弧氧化处理时间，实现钛合金微弧氧化涂层制备。本发明旨在解决微弧氧化涂层制作过程中，无法自适应地对处理时间进行调整，导致涂层质量易受影响的问题。

Description

一种钛合金微弧氧化涂层制备方法

技术领域

本发明涉及涂层制备技术领域，具体涉及一种钛合金微弧氧化涂层制备方法。

背景技术

钛以及钛合金具有高比强度、优良的耐腐蚀性、良好的高温性能等特性，是新兴的结构和功能材料，目前主要用在航空航天、航海、石油、化工、轻工、冶金、汽车、建筑和医学等领域。然而，钛合金硬度较低、耐磨性能差，纯钛的硬度约为150-200Hv，钛合金通常不超过350Hv，无法满足很多行业实际的生产应用要求，通常会采用合金化或表面改性的方法来提高钛合金的硬度和耐磨性，其中，最常用且成本较低的方法是微弧氧化技术。微弧氧化技术可以在钛合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，使钛合金生长出陶瓷膜层。微弧氧化膜层与基体结合牢固，结构致密，韧性高，且膜层普遍出现良好的耐磨耐腐蚀等特性。在微弧氧化涂层制备完毕后，采用扫描电镜对成品进行抽样检测，并采用计算机图像分析方法，检测分析成品是否形成了高质量的微弧氧化涂层。

通常情况下，微弧氧化涂层的质量受到多种因素的影响，影响程度较大的是微弧氧化过程的处理时间，处理时间过长或过短都会导致钛合金表面的微弧氧化涂层质量下降。制备流程中各项参数均为提前人为设置，当制备过程中发生异常情况时，无法自适应地对处理时间进行调整，进而导致后续形成的涂层质量也较差。

发明内容

本发明提供一种钛合金微弧氧化涂层制备方法，以解决微弧氧化涂层制作过程中，无法自适应地对处理时间进行调整，导致涂层质量易受影响的问题，所采用的技术方案具体如下：

本发明一个实施例提供了一种钛合金微弧氧化涂层制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）制备TC4钛合金；

（2）制备电解液：按照摩尔比称取氢氧化钠、偏硅酸钠和磷酸钠，以蒸馏水作为溶剂，制备电解液；

（3）抛光和清洗TC4钛合金：采用数控抛光机对TC4钛合金进行机械抛光，采用槽式超声波清洗机和无水乙醇对机械抛光的TC4钛合金进行超声清洗并冷风吹干；

（4）制备微弧氧化涂层：将步骤（3）制得的冷风吹干的TC4钛合金作为阳极，放入步骤（2）制得的电解液中，以不锈钢作为阴极，对钛合金通以阳极电流，制备外层包裹微弧氧化涂层的钛合金；

（5）清洗干燥：对外层包裹步骤（4）制得的微弧氧化涂层的钛合金用清水进行清洗，自然干燥，得到表面覆有微弧氧化涂层的钛合金；

获取微弧氧化涂层扫描电镜图像；建立像素点的递变判断窗口，获取递变判断窗口中的亮度递变序列，获取微弧氧化涂层扫描电镜图像中的层级边界，获取亮度递变序列的递变趋势权重，获取层级边界的边界显著强度，进而获取像素点的表层临近指数；获取连通域的水平跨度距离和垂直跨度距离，确定两个连通域的区域间隔，获取连通域的区域覆盖指数，获取连通域的表层置信度，进而获取微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数；基于涂层质量评估参数，对微弧氧化的处理时间进行自适应调整，获取调整微弧氧化处理时间，实现钛合金微弧氧化涂层制备。

进一步，所述步骤（1）TC4钛合金的化学成分包含C：0.041wt%，Al：6.05wt%，V：4.08wt%，H：0.013wt%，O：0.15wt%，Fe：0.165wt%。

进一步，所述步骤（2）按照摩尔比称取氢氧化钠、偏硅酸钠和磷酸钠的摩尔比为2:5:10。

进一步，所述步骤（4）对钛合金通以阳极电流的处理时间为30分钟。

进一步，所述步骤（4）对钛合金通以阳极电流的电源频率为400Hz，电压为400V，占空比为30%，电流密度为5A/dm²。

进一步，所述层级边界的边界显著强度，获取的具体方法为：

将像素点的递变判断窗口中同一层级边界上像素点的灰度值与微弧氧化涂层扫描电镜图像中像素点灰度值的最小值的差值记为所述同一层级边界上像素点的灰度差异；

将像素点的递变判断窗口中所述同一层级边界上所有像素点的灰度差异的和，记为灰度差异和，将所述灰度差异和与像素点的递变判断窗口中所述同一层级边界包含的像素点数量的乘积，记为像素点的递变判断窗口中所述同一层级边界的边界显著强度。

进一步，所述像素点的表层临近指数，获取的具体方法为：

式中，为第i个像素点的表层临近指数；/>为第i个像素点的第y个亮度递变序列的递变趋势权重；y为亮度递变序列的编号；/>为第i个像素点的递变判断窗口中第r个层级边界的边界显著强度；/>为第i个像素点的亮度递变序列的数量；/>为第i个像素点的递变判断窗口中包含的层级边界数量；/>为第i个像素点的递变判断窗口中第r个层级边界上所有像素点与第i个像素点之间的欧式距离的最小值；/>为第一分母参数。

进一步，所述连通域的区域覆盖指数，获取的具体方法为：

式中，为第s个层级的第f个连通域的区域覆盖指数；/>为第s个层级包含的连通域数量；/>为第s个层级的第f个连通域与第s个层级的第p个连通域的区域间隔；/>为第s个层级的第f个连通域的水平跨度距离；/>为第s个层级的第f个连通域的垂直跨度距离，/>为自然常数。

进一步，所述微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数，获取的具体方法为：

将所有层级的连通域的表层置信度和区域覆盖指数的和记为区域覆盖指数和，将所述区域覆盖指数和与微弧氧化涂层扫描电镜图像的层级数量的比值，记为微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数。

进一步，所述基于涂层质量评估参数，对微弧氧化的处理时间进行自适应调整，获取调整微弧氧化处理时间，实现钛合金微弧氧化涂层制备，包括：

将以自然常数为底数，以微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数的相反数为指数的幂记为第一幂值，将第一幂值与预先设定的微弧氧化处理时间的乘积记为第一比较时间；

当第一比较时间小于等于预先设定的微弧氧化处理时间时，将调整微弧氧化处理时间赋值为预先设定的微弧氧化处理时间；

当第一比较时间大于预先设定的微弧氧化处理时间时，将调整微弧氧化处理时间赋值为第一比较时间；

将调整微弧氧化处理时间作为微弧氧化处理时间，使钛合金表面形成稳定的微弧，实现钛合金微弧氧化涂层制备。

本发明的有益效果是：

本发明使用扫描电镜获取微弧氧化涂层扫描电镜图像，根据微弧氧化涂层呈现多层级多孔洞的分布，质量较高的涂层通常层级较少并且分布相对均匀，厚度相近的层级连接范围广泛，层级之间的区分清晰的特征，对微弧氧化涂层扫描电镜图像中的微弧氧化涂层进行层级划分，具体为，根据在扫描电镜图像中越深层的位置的亮度越暗，越表层的位置的亮度越亮，表层的亮度相比较于其他的层级更为突出，层级间的亮度递变跨度相对更大，而表层内的像素点与邻域像素点的灰度值亮度差异较小的特征，评价像素点位于微弧氧化涂层的表层位置的可能性，获取像素点的表层临近指数，进而获取微弧氧化涂层扫描电镜图像中每个层级对应的区域，即连通域；然后，根据当钛合金表面的微弧氧化涂层的连接越紧密、越光滑、亮度较高时，微弧氧化涂层的形成质量越高的特征，评价微弧氧化涂层的质量，获取微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数；进而根据微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数，对预先设定的微弧氧化处理时间进行修正，获取调整微弧氧化处理时间，将调整微弧氧化处理时间作为微弧氧化处理时间，解决微弧氧化涂层制作过程中，无法自适应地对处理时间进行调整，导致涂层质量易受影响的问题，使得钛合金表面形成稳定的微弧，制备出高质量的微弧氧化涂层，实现钛合金微弧氧化涂层的高质量制备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种钛合金微弧氧化涂层制备方法流程示意图；

图2为微弧氧化涂层制备电极设置示意图；

图3为钛合金微弧氧化涂层质量判断流程图；

图4为微弧氧化涂层扫描电镜图像采集示意图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种钛合金微弧氧化涂层制备方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种钛合金微弧氧化涂层制备方法的具体方案。

实施例：

实施例提供一种钛合金微弧氧化涂层制备方法，制备流程图请参阅图1，具体制备过程如下：

（1）制备TC4钛合金：TC4钛合金（即）化学成分包含C：0.041wt%，Al：6.05wt%，V：4.08wt%，H：0.013wt%，O：0.15wt%，Fe：0.165wt%；

（2）制备电解液：电解液溶质为摩尔比2：15：10的、/>和/>，本实施例中摩尔比单位为g/L，溶质为蒸馏水；

（3）抛光和清洗TC4钛合金：采用数控抛光机，对TC4钛合金进行机械抛光，抛光完成后备用，利用槽式超声波清洗机形成超声震荡条件，并利用无水乙醇对抛光完成后的TC4钛合金进行超声清洗，将清洗干净的TC4钛合金利用冷风吹干备用；

（4）制备微弧氧化涂层：将步骤（3）制得的经过抛光和清洗备用的TC4钛合金用特殊的夹具安装固定后，作为阳极放入步骤（2）制得的电解液中，以不锈钢作为阴极，电源频率为400Hz，电压为400V，占空比为30%，电流密度为5A/dm²，电解液温度控制为50℃，对钛合金通以阳极电流，处理30min，在步骤（3）制得的经过抛光和清洗备用的TC4钛合金表面形成稳定的微弧，制备外层包裹微弧氧化涂层的钛合金；

（5）清洗干燥：对外层包裹步骤（4）制得的微弧氧化涂层的钛合金用清水进行清洗，清洗完毕后自然干燥，得到表面覆有微弧氧化涂层的钛合金。

其中，微弧氧化涂层制备电极设置示意图如图2所示。

钛合金微弧氧化涂层质量判断流程图如图3所示。

步骤S001、拍摄表面覆有微弧氧化涂层的钛合金的图像并进行预处理，获取微弧氧化涂层扫描电镜图像。

对清洗干燥后的表面覆有微弧氧化涂层的钛合金进行抽样检测，将抽样的钛合金放入扫描电镜的样品室，对样品室进行真空处理，设置扫描电镜放大倍数为3000倍，完成对焦和校准后，拍摄抽样的钛合金的微弧氧化涂层的扫描电镜图像，获取微弧氧化涂层扫描电镜图像。微弧氧化涂层扫描电镜图像采集示意图如图4所示。

对微弧氧化涂层扫描电镜图像使用拉普拉斯算子进行图像锐化，然后，使用小波去噪算法进行去噪，完成预处理，使用预处理后的微弧氧化涂层扫描电镜图像对微弧氧化涂层扫描电镜图像进行更新。其中，拉普拉斯算子和小波去噪算法均为公知技术，不再赘述。

至此，获取微弧氧化涂层扫描电镜图像。

步骤S002、建立像素点的递变判断窗口，获取递变判断窗口中的亮度递变序列，获取微弧氧化涂层扫描电镜图像中的层级边界，获取亮度递变序列的递变趋势权重，获取层级边界的边界显著强度，根据亮度递变序列的递变趋势权重、层级边界的边界显著强度、递变判断窗口中包含的层级边界，获取像素点的表层临近指数。

在微弧氧化涂层扫描电镜图像中，微弧氧化涂层呈现多层级多孔洞的分布，质量较高的涂层通常层级较少，并且分布相对均匀，厚度相近的层级连接范围广泛，层级之间的区分更为清晰。

对微弧氧化涂层扫描电镜图像中的微弧氧化涂层进行层级划分时，传统的计算机图像检测方法一般采用阈值分割算法实现，但是，微弧氧化涂层会存在一定的质量偏差，阈值分割算法易导致层级划分不清晰，进而影响对涂层的质量判断。因此，需要一种更为精确的微弧氧化涂层的层级划分方法。

在扫描电镜图像中，越深层的位置的亮度越暗，越表层的位置的亮度越亮，表层的亮度相比较于其他的层级更为突出，层级间的亮度递变跨度相对更大，而表层内的像素点与邻域像素点的灰度值亮度差异较小。

分别将微弧氧化涂层扫描电镜图像中的每一个像素点作为待分析像素点，以待分析像素点为中心像素点建立边长为第一预设阈值的递变判断窗口。其中，本实施例对第一预设阈值的取值为7。在递变判断窗口中，从待分析像素点向八邻域方向各像素点方向，建立亮度递变序列，共建立8个亮度递变序列，亮度递变序列内包含的数据为各像素点的像素值。从待分析像素点的左上方对应的亮度递变序列开始，将这8个亮度递变序列依次从1-8进行编号。

对微弧氧化涂层扫描电镜图像使用Canny边缘检测算子进行边缘检测，获取微弧氧化涂层扫描电镜图像的二值图像，对二值图像进行膨胀和腐蚀处理，获取微弧氧化涂层扫描电镜图像中的边缘。其中，Canny边缘检测算子、膨胀、腐蚀算法均为公知技术，不再赘述。微弧氧化涂层扫描电镜图像中的边缘即为涂层的层级边界，统计递变判断窗口中的层级边界数量。

根据像素点的亮度递变序列，获取亮度递变序列的递变趋势权重。

式中，为第i个像素点的第y个亮度递变序列的递变趋势权重；y为亮度递变序列的编号；/>为第i个像素点的第y个亮度递变序列；/>为第i个像素点的第y个亮度递变序列包含的所有数据的极差；/>为第i个像素点的第y个亮度递变序列包含的数据数量；/>为第i个像素点的第y个亮度递变序列中第j个数据；/>为第i个像素点的第y个亮度递变序列中第j-1个数据。

当像素点的亮度递变序列的递变极差差距越大，且变化趋势越明显时，像素点的亮度递变序列的递变趋势权重越大，此时，像素点所处位置附近的变动幅度越大，且变化趋势越为突出。

根据像素点的递变判断窗口中的层级边界，获取层级边界的边界显著强度。

式中，为第i个像素点的递变判断窗口中第r个层级边界的边界显著强度；/>为第i个像素点的递变判断窗口中第r个层级边界包含的像素点数量；/>为第i个像素点的递变判断窗口中第r个层级边界上的第x个像素点的灰度值；/>为微弧氧化涂层扫描电镜图像中所有像素点的灰度值的最小值。

当像素点递变判断窗口内的层级边界长度越长，且该层级边界上的像素点相对于微弧氧化涂层扫描电镜图像越亮时，层级边界的边界显著强度越大，此时，该层级边界越可能更接近于涂层的表层。

根据亮度递变序列的递变趋势权重、层级边界的边界显著强度、递变判断窗口中包含的层级边界，获取像素点的表层临近指数。

式中，为第i个像素点的表层临近指数；/>为第i个像素点的第y个亮度递变序列的递变趋势权重；y为亮度递变序列的编号；/>为第i个像素点的递变判断窗口中第r个层级边界的边界显著强度；/>为第i个像素点的亮度递变序列的数量；/>为第i个像素点的递变判断窗口中包含的层级边界数量；/>为第i个像素点的递变判断窗口中第r个层级边界上所有像素点与第i个像素点之间的欧式距离的最小值；/>为第一分母参数，本实施例取值为0.001，作用为防止分母为零。

当像素点的所有亮度递变序列的递变趋势权重越大，像素点的递变判断窗口中层级边界的边界显著强度越大，递变判断窗口中包含的层级边界与递变判断窗口的中心像素点的距离越近时，像素点的表层临近指数越大，此时，像素点所处位置越可能位于微弧氧化涂层扫描电镜图像中的表层位置。

至此，获取微弧氧化涂层扫描电镜图像中所有像素点的表层临近指数。

将微弧氧化涂层扫描电镜图像中所有的像素点作为图节点，像素点与像素点之间的表层临近指数的差值作为节点之间的权重，构建带权无向图，并将带权无向图作为马尔科夫图聚类算法的输入，输出为多个聚类簇，每个聚类簇均对应微弧氧化涂层扫描电镜图像中的一个层级。其中，带权无向图的构建、马尔科夫图聚类均为公知技术，不再赘述。

微弧氧化涂层扫描电镜图像中同一层级可能分散在离散的区域内，为了获取每个对应同一层级的区域，分别对每个聚类簇内包含的像素点进行连通域分析，获取多个连通域。

至此，获取微弧氧化涂层扫描电镜图像中每个层级对应的区域，即连通域。

步骤S003、获取连通域的水平跨度距离和垂直跨度距离，确定两个连通域的区域间隔，获取连通域的区域覆盖指数，根据层级内像素点的灰度值和数量，获取连通域的表层置信度，进而获取微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数。

当钛合金表面的微弧氧化涂层的连接越紧密、越光滑、亮度较高时，微弧氧化涂层的形成质量越高。

对每个连通域分别进行分析，将连通域中横坐标最小和最大的像素点之间的欧氏距离，作为连通域的水平跨度距离，将连通域中纵坐标最小和最大的像素点之间的欧氏距离，作为连通域的垂直跨度距离。

将每个连通域分别作为蒙特卡洛积分算法的输入，采样数为100，输出为每个连通域的中心像素点。其中，蒙特卡洛积分算法为公知技术，不再赘述。

计算同层级的所有连通域的中心像素点之间的欧氏距离，并将其作为两个连通域的区域间隔。

根据连通域的区域间隔、水平跨度距离和垂直跨度距离，获取连通域的区域覆盖指数。

式中，为第s个层级的第f个连通域的区域覆盖指数；/>为第s个层级包含的连通域数量；/>为第s个层级的第f个连通域与第s个层级的第p个连通域的区域间隔；/>为第s个层级的第f个连通域的水平跨度距离；/>为第s个层级的第f个连通域的垂直跨度距离，/>为自然常数。

当同一层级的连通域的区域间隔越小，且连通域的水平跨度距离和垂直跨度距离越大时，连通域在微弧氧化涂层表面的覆盖程度越大，同层级的连通域分布越为紧密，此时，连通域的区域覆盖指数越大。

根据层级内像素点的灰度值和数量，获取连通域的表层置信度。

式中，为第s个层级的第f个连通域的表层置信度；/>为第s个层级的第f个连通域内所有像素点的灰度值均值；/>为第s个层级的第f个连通域内包含的像素点数量；/>为第s个层级的第f个连通域中第u个像素点的灰度值；/>为第s个层级的所有像素点的灰度值均值；/>为第一分母参数，本实施例取值为0.001，作用为防止分母为零。

当连通域内像素点的灰度值均值越大，且灰度值的变化越细微时，连通域越为明亮平滑，更有可能对应平滑的表层区域，此时，连通域的表层置信度越大。

根据所有层级的连通域的表层置信度和区域覆盖指数，获取微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数。

为微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数；/>为第s个层级的第f个连通域的表层置信度；/>为第s个层级的第f个连通域的区域覆盖指数；/>为微弧氧化涂层扫描电镜图像的层级数量；J为第s个层级的连通域数量。

当微弧氧化涂层扫描电镜图像中的分层数量越少，且层级对应平滑的表层区域的可能性越大，说明该涂层的平整性越高，表面紧密程度越高，越可能是高质量的微弧氧化涂层。

至此，获得微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数。

步骤S004、基于涂层质量评估参数，对微弧氧化的处理时间进行自适应调整，获取调整微弧氧化处理时间，实现钛合金微弧氧化涂层制备。

根据微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数，对预先设定的微弧氧化处理时间进行修正，获取调整微弧氧化处理时间。

式中，为调整微弧氧化处理时间；/>为微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数；/>为预先设定的微弧氧化处理时间；/>为自然常数。

为了表述的简洁性，将记为第一比较时间。

所以，获取调整微弧氧化处理时间的方法即为：当第一比较时间小于等于预先设定的微弧氧化处理时间时，将调整微弧氧化处理时间赋值为预先设定的微弧氧化处理时间；当第一比较时间大于预先设定的微弧氧化处理时间时，将调整微弧氧化处理时间赋值为第一比较时间。

当涂层质量评估参数越大，且第一比较时间小于等于t时，说明此时钛合金微弧氧化涂层的涂层质量较好，暂时不需要对微弧氧化的处理时间进行调整，所以，将调整微弧氧化处理时间赋值为预先设定的微弧氧化处理时间。当涂层质量评估参数越小，且第一比较时间大于t时，说明此时钛合金微弧氧化涂层的涂层质量较差，需要根据涂层质量评估参数对微弧氧化的处理时间进行调整。至此，基于涂层质量评估参数对微弧氧化的处理时间进行自适应地调整，将调整微弧氧化处理时间作为微弧氧化处理时间，使得钛合金表面形成稳定的微弧，制备出高质量的微弧氧化涂层，实现钛合金微弧氧化涂层制备。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钛合金微弧氧化涂层制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）制备TC4钛合金；

（2）制备电解液：按照摩尔比称取氢氧化钠、偏硅酸钠和磷酸钠，以蒸馏水作为溶剂，制备电解液；

（3）抛光和清洗TC4钛合金：采用数控抛光机对TC4钛合金进行机械抛光，采用槽式超声波清洗机和无水乙醇对机械抛光的TC4钛合金进行超声清洗并冷风吹干；

（4）制备微弧氧化涂层：将步骤（3）制得的冷风吹干的TC4钛合金作为阳极，放入步骤（2）制得的电解液中，以不锈钢作为阴极，对钛合金通以阳极电流，制备外层包裹微弧氧化涂层的钛合金；

（5）清洗干燥：对外层包裹步骤（4）制得的微弧氧化涂层的钛合金用清水进行清洗，自然干燥，得到表面覆有微弧氧化涂层的钛合金；

获取微弧氧化涂层扫描电镜图像；建立像素点的递变判断窗口，获取递变判断窗口中的亮度递变序列，获取微弧氧化涂层扫描电镜图像中的层级边界，获取亮度递变序列的递变趋势权重，获取层级边界的边界显著强度，进而获取像素点的表层临近指数；获取连通域的水平跨度距离和垂直跨度距离，确定两个连通域的区域间隔，获取连通域的区域覆盖指数，获取连通域的表层置信度，进而获取微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数；基于涂层质量评估参数，对微弧氧化的处理时间进行自适应调整，获取调整微弧氧化处理时间，实现钛合金微弧氧化涂层制备。

2.根据权利要求1所述的一种钛合金微弧氧化涂层制备方法，其特征在于，所述步骤（1）TC4钛合金的化学成分包含C：0.041wt%，Al：6.05wt%，V：4.08wt%，H：0.013wt%，O：0.15wt%，Fe：0.165wt%。

3.根据权利要求1所述的一种钛合金微弧氧化涂层制备方法，其特征在于，所述步骤（2）按照摩尔比称取氢氧化钠、偏硅酸钠和磷酸钠的摩尔比为2:5:10。

4.根据权利要求1所述的一种钛合金微弧氧化涂层制备方法，其特征在于，所述步骤（4）对钛合金通以阳极电流的处理时间为30分钟。

5.根据权利要求1所述的一种钛合金微弧氧化涂层制备方法，其特征在于，所述步骤（4）对钛合金通以阳极电流的电源频率为400Hz，电压为400V，占空比为30%，电流密度为5A/dm²。

6.根据权利要求1所述的一种钛合金微弧氧化涂层制备方法，其特征在于，所述层级边界的边界显著强度，获取的具体方法为：

将像素点的递变判断窗口中同一层级边界上像素点的灰度值与微弧氧化涂层扫描电镜图像中像素点灰度值的最小值的差值记为所述同一层级边界上像素点的灰度差异；

将像素点的递变判断窗口中所述同一层级边界上所有像素点的灰度差异的和，记为灰度差异和，将所述灰度差异和与像素点的递变判断窗口中所述同一层级边界包含的像素点数量的乘积，记为像素点的递变判断窗口中所述同一层级边界的边界显著强度。

7.根据权利要求1所述的一种钛合金微弧氧化涂层制备方法，其特征在于，所述像素点的表层临近指数，获取的具体方法为：

式中，为第i个像素点的表层临近指数；/>为第i个像素点的第y个亮度递变序列的递变趋势权重；y为亮度递变序列的编号；/>为第i个像素点的递变判断窗口中第r个层级边界的边界显著强度；/>为第i个像素点的亮度递变序列的数量；/>为第i个像素点的递变判断窗口中包含的层级边界数量；/>为第i个像素点的递变判断窗口中第r个层级边界上所有像素点与第i个像素点之间的欧式距离的最小值；/>为第一分母参数。

8.根据权利要求1所述的一种钛合金微弧氧化涂层制备方法，其特征在于，所述连通域的区域覆盖指数，获取的具体方法为：

式中，为第s个层级的第f个连通域的区域覆盖指数；/>为第s个层级包含的连通域数量；/>为第s个层级的第f个连通域与第s个层级的第p个连通域的区域间隔；/>为第s个层级的第f个连通域的水平跨度距离；/>为第s个层级的第f个连通域的垂直跨度距离，/>为自然常数。

9.根据权利要求1所述的一种钛合金微弧氧化涂层制备方法，其特征在于，所述微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数，获取的具体方法为：

将所有层级的连通域的表层置信度和区域覆盖指数的和记为区域覆盖指数和，将所述区域覆盖指数和与微弧氧化涂层扫描电镜图像的层级数量的比值，记为微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数。

10.根据权利要求1所述的一种钛合金微弧氧化涂层制备方法，其特征在于，所述基于涂层质量评估参数，对微弧氧化的处理时间进行自适应调整，获取调整微弧氧化处理时间，实现钛合金微弧氧化涂层制备，包括：

将以自然常数为底数，以微弧氧化涂层扫描电镜图像的涂层质量评估参数的相反数为指数的幂记为第一幂值，将第一幂值与预先设定的微弧氧化处理时间的乘积记为第一比较时间；

当第一比较时间小于等于预先设定的微弧氧化处理时间时，将调整微弧氧化处理时间赋值为预先设定的微弧氧化处理时间；

当第一比较时间大于预先设定的微弧氧化处理时间时，将调整微弧氧化处理时间赋值为第一比较时间；

将调整微弧氧化处理时间作为微弧氧化处理时间，使钛合金表面形成稳定的微弧，实现钛合金微弧氧化涂层制备。