Verschillende manieren om corrosieweerstand van titaniumlegeringen te bereiken
Met de voortdurende vooruitgang van wetenschap en technologie zijn titaniumlegeringen, als een belangrijk technisch materiaal, veel gebruikt in ruimtevaart, mariene engineering, medische en andere gebieden. De corrosieweerstand van titaniumlegeringen is echter direct gerelateerd aan hun levensduur en veiligheid. Daarom is hoe de corrosieweerstand van titaniumlegeringen een belangrijk onderzoeksonderwerp is geworden. Haiboweier-editors zullen verschillende manieren introduceren om corrosieweerstand van titaniumlegeringen te bereiken, waaronder de natuurlijke vorming van oppervlakteoxidefilm, micro-arc-oxidatietechnologie, oppervlaktemodificatie en afdichtbehandeling, legering, legering, toepassing van superhydrofobe film en uitgebreide beschermingsstrategie.
Natuurlijke vorming van oppervlakte -oxidefilm
Titaniumlegeringen kunnen natuurlijk een dichte titaniumdioxide (Tio₂) oxidefilm in de lucht vormen. Deze oxidefilm is erg dun (meestal slechts enkele nanometer dik), maar zeer dicht, en kan het contact tussen externe corrosieve stoffen en de titaniummatrix effectief blokkeren. Bovendien heeft deze oxidefilm ook de mogelijkheid om zichzelf te herstellen. Zelfs als het gedeeltelijk wordt beschadigd, kan het snel opnieuw worden gevormd door oxidatiereactie, waardoor het een beschermende rol blijft spelen. Dit zelfherstelvermogen stelt titaniumlegeringen in staat om goede corrosieweerstand te behouden tijdens langdurig gebruik.
Oxidatietechnologie voor micro-ARC
Micro-arc-oxidatie (MAO) is een methode voor het genereren van een controleerbare dichte keramische oxide-film op het oppervlak van de titaniumlegering. Deze technologie genereert vonkafvoer op het oppervlak van titaniumlegering door elektrochemische principes, vormt micro-arc-oxidatieplekken en genereert vervolgens een dichte keramische laag van oxide. Deze keramische laag heeft niet alleen een sterke binding met het substraat, maar heeft ook een uitstekende corrosieweerstand en slijtvastheid. De keramische film die bijvoorbeeld op het oppervlak van de TC4-titaniumlegering door micro-arc-oxidatietechnologie is gebouwd, is bijvoorbeeld voornamelijk samengesteld uit anatase en rutiel TIO₂, die de inbraak van water en corrosieve ionen effectief kan blokkeren en de corrosieweerstand van titaniumlegering aanzienlijk kan verbeteren.
Oppervlakte -aanpassing en afdichtingbehandeling
Om de corrosieweerstand van de oxidatiefilm van micro-ARC's verder te verbeteren, gebruiken onderzoekers vaak afdichtingsmethoden of combineren ze ze met andere oppervlaktebehandelingstechnologieën. Afdichtbehandeling kan de microporiën in de oxidatiefilm van micro-ARC bezegelen en het contact tussen het corrosieve medium en het substraat verminderen. Bijvoorbeeld, het coaten van het oppervlak van titaniumlegering na micro-arc-oxidatie met lage oppervlakte-energiematerialen (zoals octadecyltrimethoxysilaan, OTMS) voor modificatie kan een superhydrofobe film construeren, die de hechting en penetratie van corrosieve media op het oppervlak aanzienlijk vermindert. Door micro-ARC-oxidatie te combineren met hydrothermische groei, wordt bovendien de hydrotalcietfilm in situ gekweekt op het oppervlak van magnesiumlegering na oxidatie van micro-arc, die ook de microporiën kan sluiten en de corrosieweerstand kan verbeteren.
Legering
De corrosieweerstand van titaniumlegeringen kan aanzienlijk worden verbeterd door specifieke legeringselementen toe te voegen. Het toevoegen van een sporenhoeveelheid tantalum (TA) -elementen kan bijvoorbeeld de corrosieweerstand van TA23-titaniumlegering aanzienlijk verbeteren, het zelfcorrosiepotentieel verhogen en de stroomdichtheid van de zelfcorrosie verminderen. Bovendien kan de toevoeging van neutrale elementen zoals zirkonium (ZR) ook de corrosieweerstand van titaniumlegeringen verbeteren, omdat deze elementen de verdere groei van corrosiegaten kunnen remmen door een dikkere passiveringsfilm te vormen. Micro -legeringstechnologie kan ook het faseveranderingsgedrag, de korrelgrootte en de korrelgrenskenmerken van titaniumlegeringen reguleren, waardoor de organisatiestructuur van het materiaal op de microschaal wordt geoptimaliseerd en de uitgebreide prestaties ervan verbetert.
Toepassing van superhydrofobe film
Het construeren van een superhydrofobe film op het oppervlak van de titaniumlegering is een effectieve strategie voor corrosieweerstand. Superhydrofobe film heeft een extreem lage oppervlakte-energie, wat het contact tussen in water oplosbare corrosieve media en het substraat aanzienlijk kan verminderen, waardoor de corrosie wordt verminderd. Bijvoorbeeld, de superhydrofobe film die op het oppervlak van titaniumlegering is geconstrueerd door micro-arc-oxidatie in combinatie met zelfassemblage van lage oppervlakte-energie-stoffen kan de corrosieweerstand in corrosieve CL⁻-oplossing aanzienlijk verbeteren. Deze superhydrofobe film heeft niet alleen goede corrosieweerstand, maar heeft ook goede mechanische stabiliteit en zelfreinigende eigenschappen.
Uitgebreide beveiligingsstrategie
De corrosieweerstand van titaniumlegering kan verder worden verbeterd door meerdere technologieën voor oppervlaktebehandeling te combineren. De composietcoating is bijvoorbeeld bereid op het oppervlak van de titaniumlegering door micro-arc-oxidatie te combineren met laserverwerkingstechnologie, heeft een uitstekende corrosieweerstand en slijtvastheid. Bovendien kunnen verschillende technologieën voor oppervlaktebehandeling zoals SOL-geltechnologie en elektrochemische depositie-technologie worden gecombineerd om een beveiligingssysteem op meerdere niveaus te vormen om de corrosieweerstand van titaniumlegering te verbeteren.
De corrosieweerstand van titaniumlegering is aanzienlijk verbeterd. De natuurlijke vorming van oppervlakte-oxidefilm, micro-arc-oxidatietechnologie, oppervlaktemodificatie en afdichtingbehandeling, legering, toepassing van superhydrofobe film en uitgebreide beschermingsstrategie en andere middelen werken samen op het oppervlak van de titaniumlegering om een beschermingssysteem op meerdere niveaus te vormen. De toepassing van deze technologieën heeft de titaniumlegering op grote schaal gebruikt in ruimtevaart, mariene engineering, medische en andere gebieden en heeft een sterke garantie gegeven voor de stabiele operatie op lange termijn.
