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TA2纯钛阳极氧化膜的制备方法

2021-05-17 08:53:04

   钛及钛合金具有良好的力学性能和力学性能、密度低、刚度大,硬度低、耐高温、耐蚀性好,被广泛应用于航空航天、汽车、军工和化工等领域。但钛及钛合金还存在一些固有缺陷,如硬度低、耐磨性差、导热导电性不良¨。一般情况下钛及钛合金表面生成一层自然氧化膜能起到保护作用,但自然氧化膜太薄,易受到损伤,因而耐蚀、耐磨性受到限制。为了进一步提高钛及钛合金的使用特性,需要对钛及钛合金材料进行表面处理和改性。

钛阳极

      阳极氧化技术是钛及钛合金常用的表面改性技术。通过钛阳极氧化处理技术在钛及钛合金表面制备出一层致密的氧化膜,可显著提高氧化膜的耐蚀、耐磨性。与其他酸阳极氧化相比较,硫酸阳极氧化的生产成本低、电解电耗少、膜的耐蚀性和耐磨性好。在阳极氧化过程中,阳极氧化参数(电解质、电位、阳极电流密度、温度和阳极氧化时间)很大程度上影响阳极氧化膜的的生长和膜层的性能。在近年的阳极氧化研究中,尽管许多学者在电位对耐蚀性的影响方面做了诸多研究,但低电位(<10V)下阳极氧化膜的生长和性能的研究报道仍然不多。

     TA2纯钛在硫酸电解液中阳极氧化膜的制备,并测定了低电位下形成的阳极氧化膜的l-t、Tafel、EIS和Mott—Schottky曲线,通过这些曲线研究了低电位下氧化膜的形成过程及膜层的耐蚀性能和半导体性能,为钛氧化膜的下一步应用提供基础。

1)以10%硫酸为电解液在TA2纯钛表面制得色彩丰富、表面平整、光滑的阳极氧化膜;

2)TA2纯钛的氧化膜是在阳极氧化初期形成的,且氧化膜的形成是氧化物生长与溶解的综合作用;

3)经阳极氧化后,钛片的耐蚀性提高,且随氧化电位的升高,钛片更不易发生腐蚀;

4)当电位大于0.5V时,纯钛的阳极氧化膜在硫酸介质中都表现出n型半导体特征;经阳极氧化后,施主浓度减小,氧化膜的耐蚀性得到提高;且施主浓度随电位升高而减小,耐蚀性进一步提高。

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