Hverjar eru yfirborðsmeðferðaraðferðir fyrir títan málmblöndur?
títan málmblöndur eru víða notaðar í flugi, efnaiðnaði og líflæknisfræði. Engu að síður takmarkar lítil hörku þeirra og óheppilegur óvinur slits og minnkandi eiginleika notkunar þeirra. nýting nýsköpunar í yfirborðsaðlögun til að vinna á yfirborðskenndum eiginleikum títanblendi hefur vakið mikla athygli. Efnameðferð eða efnaoxun er venjulega algengasta aðferðin til að auka bindikraft milli undirlags og húðunarlags og tæringarþol yfirborðsins. Þrátt fyrir það er oxíðfilman sem fæst með efnaoxun þunn og hefur lélega tæringarþol og endingu. Efnahúðun og rafhúðun á títan er erfið vegna oxíðfilmunnar á yfirborði þess. Aftur á móti er örbogaoxunarmeðferð almennt talin vænlegasta títan ál yfirborðsmeðferðaraðferðin í augnablikinu.
Almennt hafa títan og títan málmblöndur lakari slitþol en algengu líffræðilegu málmblöndurnar CoCr málmblöndur og 316L ryðfríu stáli, og slitduftið sem framleitt er getur haft skaðleg áhrif á líffræðilega líkamann. Þess vegna þurfa sumar nýlega þróaðar títan málmblöndur til líffræðilegrar notkunar oft viðeigandi yfirborðsmeðferð til að bæta slitþol þeirra áður en þær eru notaðar in vivo. Til þess að bæta enn frekar tæringarþol, slitþol, slitþol, oxunarþol við háan hita osfrv. títan málmblöndur, er yfirborðsmeðferð á títan málmblöndur áhrifarík leið til að auka enn frekar umfang notkunar títan málmblöndur. Það má segja að núverandi notkun málma Næstum allar yfirborðsmeðferðaraðferðir hafa verið beittar við yfirborðsmeðferð títan málmblöndur, þar á meðal málmhúðun, efnahúðun, hitauppstreymi, rafskaut, hitauppstreymi, lágþrýstingsjónatækni, rafeindatækni. og leysir yfirborðsblendi, og ójafnvægis segulrónsputtering húðun. , jónnitríð, PVD filmuframleiðsla, jónhúðun, nanótækni osfrv. Svo virðist sem myndun TiO, TiN og TiC íferðarhúða á yfirborði títan málmblöndur og yfirborðsoxunarmeðferð TiAlN fjöllaga nanófilma til að bæta slitþol þeirra á yfirborði eru enn í brennidepli rannsókna.
Fljótandi útfelling:Lífkeramikhúð á fljótandi útfellingu á TC4 yfirborði. Á undanförnum árum hefur opinberlega verið greint frá könnunarrannsóknum á því að undirbúa lífkeramik húðun á yfirborði títan málmblöndu ígræðslu með efnameðferð. Til dæmis er tveggja þrepa alkalímeðhöndlunarferlið lagt til með því að nota NaOH eða H2O2 meðhöndlunarferli með mikilli styrk, og sumir hafa kynnt mótunartæki eins og vinyltríetoxýsílan og natríumpólýakrýlat til að fá lífkeramik húðun. Eftir einfalda sýru-basa formeðferð er TC4 títan álfelgur sökkt og sett í hraðkalkningarlausn (FCS) sem líkir eftir líkamsvökva, til þess að fá hallabundið títan byggt HA lífkeramik húðunarefni með góða líffræðilega virkni. Rannsókn á þessari aðferð hefur mjög mikilvæga fræðilega þýðingu og hugsanlegt efnahagslegt gildi fyrir beina notkun á títan málmblöndur sem ígræðsluefni í harðvef.
Yfirborðsoxunarmeðferð:Í samanburði við aðra yfirborðsmeðferðartækni sýnir jónaígræðsla marga kosti. Í samanburði við eðlisfræðilega eða efnafræðilega gufuútfellingu eru helstu kostir: ① Filman er vel sameinuð undirlaginu og hefur mikla mótstöðu gegn vélrænum og efnafræðilegum áhrifum án þess að flagna af; ② Ígræðsla Ferlið krefst ekki hækkunar á hitastigi undirlagsins, þannig að viðheldur rúmfræðilegri nákvæmni vinnustykkisins; ③ Ferlið hefur góða endurtekningarhæfni osfrv. Margir vísindamenn hafa greint frá því að ígræðsla köfnunarefnisjóna hafi góð áhrif á að bæta yfirborðssamsetningu, örbyggingu, hörku og ættfræðieiginleika Ti6Al4V títan álfelgur. TiC er líka ofurharður fasi, þannig að jónaígræðsla kolefnis í títan málmblöndur getur einnig styrkt yfirborð títan málmblöndur. Hins vegar, þar sem plasma-undirstaða jónaígræðsla er ekki samfellt ferli, þegar hver neikvæður púlsmöguleiki er beitt, þar sem púlsmöguleikinn lækkar úr núlli í dalgildið, og hækkar síðan aftur í núll, eiga sér stað tvö ferli, sputtering og ígræðsla. Ef plasmaið inniheldur málm- eða kolefnisjónir, þegar púlsmöguleikinn er núll, myndast eitt kolefnisútfellingslag á yfirborðinu við ákveðnar aðstæður. Undir ákveðinni púlsspennu (10~30kV), verður uppbygging þessa eina kolefnislags demantslíkt kolefni (DLC). Fyrir vikið er hægt að fá yfirborðsbreytingarlag með lægri núningsstuðul og betri slitþol en köfnunarefnissprautað lag. Eina kolefnislagið á yfirborðinu var með tilraunum ákvarðað að vera DLC filma. Yfirborðshörku títan málmblöndunnar sem meðhöndluð er á þennan hátt eykst um 4 sinnum. Þegar sama efni myndar núningspar, við þurr núningsskilyrði, lækkar núningsstuðullinn úr 0,4 í 0,1 og slitþolið er meira en 30 sinnum hærra en án jónaígræðslu. .
Ion beam enhanced deposition (IBED):CrC harðfilma var útbúin með jóngeislaforbættri útfellingu (IBED) aðferð, sem hægt er að nota til að slíta slitvörn á títan málmblöndur. Rannsóknir sýna að CrC sýnir bestu þreytueiginleikana; og CrC filman sem er húðuð eftir skotslit sýnir mesta slitþol. Jónasprengjuárás: Eftir yfirborðsmeðferð á TC11 títanblendi með köfnunarefnisjónasprengjuárás er hægt að fá breytt lag sem samanstendur af TiN og Ti2N á yfirborðinu, með hörku 600 ~ 800HV; aukning yfirborðshörku er til þess fallin að bæta slitþol TC11 títan álfelgur. Plasma nitriding ogskotspæning:DC púls plasma aflgjafabúnaður er notaður til að nítríða yfirborð Ti6Al4V títan álfelgur og aflögunarstyrking (SP) er notuð til að eftirvinnslu nítrunarlagsins. TiN, Ti2N og Ti2A1N fást á yfirborði títan málmblöndunnar. Nítraður lag sem samanstendur af jöfnum áföngum, þetta breytta lag getur verulega bætt hefðbundið slit og slitþol (FW) viðnám títan málmblöndur, en dregur úr FF viðnám grunnefnisins. Núningsminnkandi og slitvarnareiginleikar nítruðu lagsins vinna samverkandi með yfirborðsþjöppunarálagi sem SP kynnir, sem gerir það að verkum að FF-viðnám títaníumblendis fer fram úr SP eingöngu. Til að bæta FF og FW eiginleika er mjög mikilvægt að bæta hörku nítruðu lagsins.
af títan málmblöndur. DLC himna:Samsett kolefnishimna hefur einstaka eðlisfræðilega, vélræna og efnafræðilega eiginleika og hún hefur verið notuð sem viðfangsefni fjölda rannsókna. Megintilgangur þess að nota útvarpsbylgjur plasma aukna efnagufuútfellingaraðferð til að undirbúa demantslíkar kolefnisfilmur er að bæta yfirborðshörku og núningsþol títan málmblöndur. Prófunarniðurstöðurnar sýna að ef títaninnihald filmunnar fer yfir 9% mun hörku filmunnar minnka og bindingarstyrkur filmugrunnsins er einnig takmarkaður.
AC örbogaoxun:Örbogaoxun (MAO) er ný tækni til að rækta oxíðkeramikfilmur á málmyfirborði. Það þróaðist frá rafskautum, en það beitti háspennu upp á nokkur hundruð volta og braut í gegnum spennutakmarkanir rafskauts. Þessi tækni breytir grunnmálmnum beint í oxíðkeramik með tafarlausri háhita- og háþrýstingssintering í örbogaútskriftarsvæðinu og fær þykkari oxíðfilmu. Fyrir örbogaoxunarfilmuna á yfirborði títanblöndunnar er hörku kvikmyndarinnar sem fæst mikil og hún er vel sameinuð málmfylki. Það bætir slitþol, tæringarþol, hitaáfallsþol og einangrunareiginleika yfirborðs títan málmblöndunnar og hefur möguleika á notkun á mörgum sviðum.
