เทคโนโลยีผิวดำสี่แห่งของการรักษาพื้นผิวไทเทเนียม

 

ด้วยลักษณะของน้ำหนักเบาความต้านทานสูงและความต้านทานการกัดกร่อนโลหะผสมไทเทเนียมได้แสดงค่าแอปพลิเคชันที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในด้านการบินและอวกาศ, อุปกรณ์ชีวการแพทย์และระดับไฮเอนด์ แต่มันก็มีข้อบกพร่องร้ายแรง: ความต้านทานการสึกหรอที่ไม่ดีติดกับโลหะได้ง่ายและพื้นผิวก็เป็นสีเทาเงินที่น่าเบื่อหน่ายเสมอ เพื่อที่จะเอาชนะข้อบกพร่องเหล่านี้ของโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมการรักษาพื้นผิวเช่นการชุบด้วยไฟฟ้าการออกซิเดชั่นไมโครอาร์คการเคลือบอิเล็กโทรฟอเรติกและอะโนไดซ์มักจำเป็น

1. การชุบ: สวม "ชุดป้องกัน" สำหรับไทเทเนียม

หลักการ:

เช่นเดียวกับ "ภาพวาด" โลหะชั้นของฟิล์มโลหะถูกชุบบนพื้นผิวโดยอิเล็กโทรไลซิสซึ่งสามารถป้องกันการเกิดสนิมสวมใส่และกลายเป็นสวยงาม

การทำงาน:

1. ทนต่อการสึกหรอ:พื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียม TI6AL4V ถูกชุบด้วยนิกเกิลนาโน-นิกเกิลและความแข็งและความต้านทานการสึกหรอก็เพิ่มขึ้น

2. ทักษะการต่อต้านการติดตั้งอุณหภูมิสูง:หลังจากใบมีดไทเทเนียมถูกชุบเงินพวกเขาจะไม่ "เชื่อม" ด้วยแรงเสียดทานที่อุณหภูมิสูง 500 องศาและ "ปัญหาการบดเคี้ยว" ของเครื่องยนต์ Aero จะได้รับการแก้ไข

ความยากลำบาก: ไทเทเนียมนั้นง่ายเกินไปที่จะ "หาเพื่อน" ด้วยออกซิเจนและมีฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวเสมอซึ่งจะยุ่งเหยิงในระหว่างการชุบด้วยไฟฟ้า

สารละลาย:

1. ใช้อิเล็กโทรไลต์นิกเกิลซัลเฟตและ activator เพื่อ "เปิดใช้งาน" พื้นผิวไทเทเนียมด้วยพัลส์ไฟฟ้าก่อนจากนั้นชุบนิกเกิล

2. การกัดกร่อนพื้นผิวไทเทเนียมด้วยสารละลายกรดไฮโดรฟลูออริก + ไดเมทิลฟอร์มไมด์และการชุบทองแดงโดยตรงยังสามารถติดได้อย่างแน่นหนา

สอง. การออกซิเดชั่น Microarc: ช่วยให้พื้นผิวไทเทเนียมสามารถ "เติบโต" เกราะเซรามิก

หลักการ:

ชั้นของฟิล์มเซรามิกคือ "เผา" บนพื้นผิวของไทเทเนียมโดยประกายไฟไฟฟ้าแรงสูงและองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นไทเทเนียมออกไซด์

การทำงาน:

1. เมมเบรนเซรามิกและเมทริกซ์ไทเทเนียมกัดเข้าด้วยกันเหมือนรากต้นไม้ที่ฝังอยู่ในดินและมันจะไม่หลุดออกมาเมื่อกดไปที่ 200 MPa ด้วยกดไฮดรอลิก

2. ฟิล์มมีความหนาหลายร้อยไมครอนแข็งเหมือนเซรามิกทนต่อการกัดกร่อนทนต่อการสึกหรอและทนความร้อน

การเล่นเกมที่กำหนดเอง:

การเพิ่มโพแทสเซียม permanganate ลงในอิเล็กโทรไลต์สามารถสร้างฟิล์มไทเทเนียมที่ทนต่อการกัดกร่อนและต้านเชื้อแบคทีเรีย!

สาม. การเคลือบด้วยอิเล็กโทรฟอเรติก: "อาบน้ำสี" ในไทเทเนียม

หลักการ:

เมื่อวางชิ้นส่วนไทเทเนียมไว้ในน้ำสีที่มีประจุอนุภาคสีจะ "เรียงลำดับ" ไปยังพื้นผิวเพื่อสร้างฟิล์มสี

บุญ:

1. ปลอดสารพิษ, ละลายน้ำ, เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าสีสเปรย์แบบดั้งเดิม

2. ระบบอัตโนมัติระดับสูง 90% ของตัวถังรถถูกเตรียมไว้ด้วยเคล็ดลับนี้

3. ความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีเช่นโพลียูรีเทนเคลือบโลหะผสม Ta4 ซึ่งสามารถใช้ในสาขาการแพทย์

ข้อเท็จจริงอย่างรวดเร็ว:

cathode electrophoresis มีประสิทธิภาพมากกว่าขั้วบวกโดยมีการป้องกันการกัดกร่อนที่แข็งแกร่งและครอบคลุม

สี่. อโนไดซ์: แกะสลัก "นาโนลายนิ้วมือ" บนไทเทเนียม

หลักการ:

มันเทียบเท่ากับการพิมพ์ 3 มิติการทำงานย้อนกลับของโลหะและไทเทเนียมได้รับพลังงานเป็นขั้วบวกและฟิล์มออกไซด์เติบโตในอิเล็กโทรไลต์ซึ่งแบ่งออกเป็นสองรูปแบบ:

1. ประเภทหนาแน่น: นาโนเมตรหนาหลายร้อยถึงหลายร้อยนาโนเมตรเรียบเนียนและหนาแน่นและมีความหนาแน่นทางชีวภาพที่ดีเหมาะสำหรับการต่อต้านการกัดกร่อนและการแพทย์

2. ประเภทที่มีรูพรุน: มันสามารถเติบโตเป็นอาร์เรย์นาโนทิวบ์Tio₂ในอิเล็กโทรไลต์ที่มีฟลูออรีนที่มีอยู่เช่นนาโนนับไม่ถ้วน

แอพวิเศษ:

1. พื้นที่ผิวเฉพาะของท่อนาโนมีขนาดใหญ่เป็นพิเศษซึ่งสามารถใช้เป็นวัสดุโฟโตคะตาไลติก (การสลายตัวของมลพิษ) และแผงเซลล์แสงอาทิตย์

2. มันถูกสร้างขึ้นเป็นเซ็นเซอร์ที่ไวต่อไฮโดรเจนซึ่งมีความไวต่อไฮโดรเจนเป็นพิเศษและมีการตอบสนองที่รวดเร็วและเสถียร

3. ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมการต่อต้านการกัดกร่อนยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการชาร์จและการปลดปล่อย