一、チタン棒の基礎表面処理技術
1、機械処理
機械研磨:研磨紙、研磨ホイールを用いて段階的に研磨し、表面の光沢度を鏡面効果に到達させ、外観の質感と後続の塗装付着力を向上させる。
2、化学処理鄒
化学研磨:弱酸またはアルカリ性溶液を利用して表面のミクロ突起を溶解し、迅速に光沢度を改善し、後続の閉鎖処理を必要として酸化を防止する。
酸洗浄化:フッ酸+硝酸混合液を用いて酸化皮膜及び汚染物を除去し、コーティング又は熱処理のために清浄な下地を提供する。
二、機能強化技術
1、電気化学処理
陽極酸化テニウム:硫酸電解液に電圧を印加し、厚さ制御可能な緻密酸化膜を生成し、耐摩耗性、耐食性及び生体適合性を著しく向上させる。
マイクロアーク酸化鄒:高圧放電により表面のその場でセラミックス酸化層を生成し、硬度はHV 1500以上に達し、原子力発電、海洋装備に適している。
2、熱処理改質鄒
窒化処理:プラズマ窒化またはレーザー窒化によりTiN/TiガリウムN硬質層が形成され、表面硬度がHV 2000に上昇し、摩擦係数が60%低下した。
浸炭処理:高温下で炭素原子が拡散してTiC層を形成し、耐摩耗伝動部品に適用し、耐高温性能は800℃に達する。
三、コーティングと複合技術
1、潤滑と接着防止コーティング
黒鉛乳コーティング:熱引抜前に黒鉛を含む20-25%のエマルジョンをコーティングし、潤滑と抗酸化機能を兼ね備え、加工損失を低減する。
フルオロリン酸塩被覆層:化学転化により低摩擦係数潤滑膜を形成し、多段階引抜きプロセスに適合する。
2、高性能機能コーティング
バイオセラミックコーティング:酸アルカリ前処理後に擬似体液溶液を浸漬し、ヒドロキシリン灰石層を生成し、整形移植体表面の生物活性化に用いる。
ダイヤモンド状炭素めっき層:イオン注入炭素は超硬膜層を形成し、摩擦係数は0.05に低く、精密伝動部品の配合に適している。
四、先進的な表面工事技術
1、レーザー表面処理
レーザー溶着:TC 4チタン粉を原料とし、チタン棒表面に耐摩耗合金層を溶着し、耐摩耗性を5倍向上させる。
レーザー表面合金化:窒素/炭素元素を同期注入し、勾配強化層を形成し、航空エンジン翼に適用する。
2、イオン注入技術
窒素/酸素/炭素プラズマ注入深さは0.1-1μmに達し、表面硬度は3倍上昇し、耐食性電流密度は2桁低下し、水素エネルギー貯蔵輸送部品に適合する。
五、技術発展傾向
複合改質技術:陽極酸化とマグネトロンスパッタリングを結合し、TiOガリウム/Agナノ抗菌コーティングを開発し、医療応用を広げる。
グリーンプロセスのアップグレード:シアンフリーめっき、低温プラズマ処理を普及させ、エネルギー消費と汚染を低減する。
インテリジェント化制御:AIに基づくプロセスパラメータ最適化システムは、膜層の厚さと性能の正確な制御を実現する。