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鈦及鈦合金陽極化氧化膜的特性

來源:鈦棒,鈦板,鈦絲,鈦管,鈦設備,鈦合金,鈦禮品 發布時間:2013-12-16 14:27:56
隨著國防工業現代化的發展,輕金屬材料的應用越來越廣泛。由于鈦及鈦合金具有特殊的優良特性,如比強度、低密度、無磁性、抗高溫、熱膨脹系數小以及耐腐蝕性高等優點,其在國民經濟中的應用已經越來越廣泛,尤其在航空航天工業中占有極重要的地位。但鈦及鈦合金也存在一些缺陷,如耐磨性差、易氧化、對黏著磨損敏感、對涂層附著力差等,為了進一步提高其使用性能,克服其缺點,常需要對鈦及鈦合金進行表面強化處理。化學和電化學法在表面處理,能大大提高其在國民經濟及國防工業中的應用特征,這也是進一步擴大其使用范圍的最有效途徑。

1.鈦及鈦合金表面氧化處理可以生成多種顏色,其中分別有灰色、褐色、茶色、紫色、群青、深藍、海藍、灰藍、黃色、玫瑰紅、淺黃、綠色等十多種彩色膜,而且膜層表面平整、光滑、連續、均勻、致密,且與基體金屬結合牢固。同時對TC4、TC1、TC1M、TC2、TA1、TA2等鈦合金基本適用,可做工藝裝飾和標記。

2.鈦及鈦合金氧化膜的膜厚與膜色的變化規律。根據我們的經驗,膜厚在8×10^(-6)m以下為彩色薄膜,小于4×10^(-8)m的膜太薄呈光干擾色不穩定易污染,大于8×10^(-6)m的膜則不適明且色彩逐漸消失,當膜厚達到5—8μm以上時則形成多孔的吸附性強、硬且結合力好而又不導電的高耐蝕性厚膜,這為解決鈦合金的磨損、擦傷初接觸腐蝕問題開辟了新的途徑。

3.鈦及鈦合金氧化膜的化學成分與膜色、膜厚和槽液成分之間的關系。我們選擇六種配方工藝所生成的各種彩色膜,并分別測定了其化學組成。測試結果表明:不同配方工藝、不同顏色和厚度的膜,其主要化學成分均為TiO2,僅臺有微量的琉、磷等槽液成分,其中磷進入膜層可進一步提高其耐蝕性,而硫的進入則成為有害雜質。含磷的中性8105配方是較理想的鈦合金陽極化槽液。

4.鈦及鈦合金氧化膜的電極電位和表面電阻的變化  實測裸體鈦合金的電位為-300mV左右,而陽極化后的電位則上升至+200MV左右;彩色薄膜表面電阻為1—10Ω,而深色厚膜競竟高達1—14Ω,這為防止電偶腐蝕奠定了基礎。

5.膜的化學穩定性  將彩色陽極氧化后的鈦合金放在不銹鋼電解拋光槽液中,在大于20A/dm2的高電流密度下陽極電解一個月以上不腐蝕,特別是厚膜就是在鈦合金酸洗槽液(HNO3相HF混合酸)中耐蝕性也超過裸體鈦合金的5—30倍,從而為擴大鈦合金的使用范圍,特別是在化工設備中的廣泛應用和提高其使用壽命創造了有利條件。
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