TA2纯钛微弧氧化陶瓷膜层的颜色和性能
生物医学钛合金微弧氧化涂层的表面特征
生物医学钛合金微弧氧化涂层的表面特征生物医学钛合金微弧氧化涂层的表面特征包括以下几个方面：1.表面形貌：微弧氧化涂层的表面形貌通常呈现出均匀、致密、平滑的特点，表面没有明显的凹凸、孔洞等缺陷。
2.表面化学成分：微弧氧化涂层的表面化学成分主要由氧化物组成，如TiO2、CaO、P2O5等，这些化合物的存在可以提高涂层的生物相容性和耐腐蚀性。
3.表面结构：微弧氧化涂层的表面结构通常呈现出多孔、网状、纳米级等特点，这些结构可以增加涂层的表面积和生物活性，有利于细胞的附着和生长。
4.表面性能：微弧氧化涂层的表面性能包括生物相容性、耐磨性、耐腐蚀性、生物活性等，这些性能的提高可以增加钛合金植入物的生物适应性和长期稳定性。
总之，生物医学钛合金微弧氧化涂层的表面特征是多方面的，这些特征的优化可以提高涂层的生物相容性和生物活性，有利于钛合金植入物的临床应用。
钛合金微弧氧化膜层耐磨性能的研究
钛合金微弧氧化膜层耐磨性能的研究作者：刘国庆贾锁杰来源：《中国新技术新产品》2008年第23期摘要：本文通过对钛及钛合金在NaAlO2+H3PO4,Na2SiO3溶液体系中，不同的微弧氧化电压、时间条件下，采用微弧氧化进行改性表面。
通过分析实验现象和测试结果，研究工艺参数对所形成的膜层结构、形貌、厚度及耐磨性的影响。
所得到的膜层摩擦系数都比基体的摩擦系数大；在试验中,发生了粘着磨损；表面粗造度对摩擦系数有一定的影响。
从摩擦寿命来看, TA2膜层与TA10膜层在硅酸盐体系中的寿命较短, 在NaAlO2+H3PO4体系中寿命较长。
膜层厚度越厚，耐磨性越好。
关键词：钛合金；微弧氧化；耐磨性1前言微弧氧化技术（MAO－Microarc Oxidation）等。
该技术是最近几年在阳极氧化的基础上法装起来的，但两者在机理上、工艺上以及膜层性能上有许多不同之处。
微弧氧化是将Al、Mg、Ti等阀金属或合金置于电解质中，利用电化学方法，在该金属的表面产生火花放电斑点，在热化学，等离子体化学和电化学的共同作用下，在这些材料表面原位生长氧化陶瓷膜层的新技术。
钛及钛合金以其较高比强度及良好的耐蚀性比广泛用于航空航天化工体育及医疗等领域。
但有些条件下钛耐磨性使的耐蚀性大大下降，如在尿素合成塔CO2入口管处，腐蚀率达0.6mm/a。
某锌厂钛制沙子泵不耐磨损腐蚀而无法使用。
前苏联米格八直升机发动机压气机第六级整流叶片因冲刷腐蚀导致疲劳破坏。
钛易产生麻面,较难用于滑动摩擦的部件。
对钛合金作为工业化材料进行表面改性，改性后其耐磨性能性能是体现其改性价值的最主要指标之一。
通过研究发现，微弧氧化后的钛合金表面富含组成陶瓷材料的成分，并且其含量及其原子比值可在适当范围内进行调控，但是有关微弧氧化膜层具体的耐磨性能性能并不清楚。
鉴于此，本章将进行摩擦磨损试验，探讨钛合金微弧氧化膜层的耐磨性能性能性。
2实验设备与实验方法2.1 微弧氧化处理装置微弧氧化实验采用MAO65-Ⅱ型微弧氧化控制电源及装置。
钛合金微弧氧化膜层耐磨性能的研究
试验以Ｎ ￣Ｏ，ａ１ ３０ ａ ｉ， Ａ０， Ｐ 姗 Ｓ Ｎ Ｈ
配方， 以去
离子水溶解作为微弧氧化电解液。目的是确定在不 同电 解溶液 中 微弧氧化膜层形成条件。 最终确定做
为耐磨层研究 ２ ＿ ３微弧氧化的工艺流程 微弧氧化的工艺较为简单： 表面清洗 一 微弧 氧化处理 — 洗 一 烘干。 情 表面清理去除表面的油污， 减少杂质对膜层的 影响 。先采用丙酮 除去表面 的油 污 ， 用 ３％ 再 ０ Ｈ Ｏ＋ ％ Ｆ Ｎ ３ Ｈ 去除表面畴 的氧化膜。特别是作为 ３ 洧 工业应用 ， 的处理要求， 工件 较为宽松。 微弧氧化是
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工业 技 术
钛 合金微弧氧化膜层耐磨性能 的研究
刘 国庆 贾 锁 杰
（ 宝钛集 团有限公司装备设计制造公 司， 陕西 宝鸡 ７ １ １４ ２００ ）
摘 要： 本文通过对钛及钛合金在 Ｎ Ａ ０＋ ３ ４ ａ ｉ３ ａ １ ２ Ｐ ， ２ Ｏ 溶液体 系中， 同的微弧氧化电压、 Ｈ ＯＮ Ｓ 不 时间条件 下， 用微弧氧化进行改性表面。 采 通过 分析 实验现 象和测试结果 ， 研究工 艺参数对所形成 的膜层 结构、 形貌、 厚度及耐磨性的影响 。所得到 的膜层摩擦 系数都 比基体 的摩 擦 系数 大； 在试验 中， 了粘着磨损 ； 面粗造度对摩擦 系 发生 表 数有 一定的影响。从摩擦寿命来看， Ａ 膜层与 Ｔ １ 膜层在硅 酸盐体 系中的寿命较 Ｔ２ Ａ０ 短 Ｎ Ａ０＋ ３Ｏ 体 系中寿命较 长。膜层厚度越厚 ， 在 ａ １２ＨＰ 耐磨性越好。
ｆ 基材 Ｔ ２ 电解质 Ｎ Ａ０２ ￣Ｏ ｃ １ Ａ ａ１＋ Ｐ Ｈ
纯钛种植体表面不同化学组成微弧氧化膜的结构与成分分析
纯钛种植体表面不同化学组成微弧氧化膜的结构与成分分析目的：探讨采用微弧氧化技术在不同电解液中对纯钛种植体表面进行生物改性。
方法：试件预处理后分别在不同化学组成的电解液中进行微弧氧化处理。
扫描电镜(SEM)观察微弧氧化膜层的表面形貌，X射线能谱(EDX)和X射线衍射(XRD)仪分析膜层的元素构成和晶相结构。
结果：电镜观察表明在2种电解液中试件表面都形成了内层致密，外层多孔的陶瓷膜：能谱分析证买这2种陶瓷膜分别由Ti、Ca、P、0 4种元素和Ti、Mg、0 3种元素组成；X射线衍射表明陶瓷膜由锐钛矿型与金红石型／iO，及钙钛矿和钙镁矿组成。
结论：通过不同电解液中的微弧氧化处理在纯钛试件表面形成了内层致密，外层多孔的Tio，陶瓷膜，并分别含有Ca，P和Mg活性成分，在提高材料耐磨性，耐腐蚀性的同时，提高了生物活性。
标签：钛：微弧氧化：陶瓷氧化膜纯钛及钛合金具有良好的生物相容性和机械加工性能，为目前临床应用最广泛的口腔种植材料，但钛基种植体存在生物活性差，与骨结合强度低，愈合时间长及耐磨、耐腐蚀性差，在生理环境下易造成金属离子释放等问题，因此为了获得更优的纯钛种植体，需通过对钛进行表面改性来解决。
在众多的表面改性方法中，微弧氧化是一项在金属表面原位生长氧化物陶瓷层的新技术，它可改变纯钛种植体表面氧化层的厚度、化学组成、晶相结构、表面微形貌、粗糙度等多种特性，将此法用于纯钛表面改性，可形成粗糙多孔、耐腐蚀、含有不同比例元素的活性氧化层，这种结构有利于提高种植体表面的生物活性，改善其耐腐蚀性，而最新的研究发现向电解液中加入Ca、P、Si、Mg等成分后所制成的TiO2涂层，可促进种植体与骨之间的早期结合，提高种植体成功率，其中尤以Ca、Mg的效果最为显著。
因此，本实验拟采用分别含Ca、Mg 等元素的不同配方的电解液，利用微弧氧化工艺，对纯钛表面进行生物改性。
1材料与方法1．1材料：TA2纯钛(西北有色金属研究院)：乙酸钙、乙酸镁(国产分析纯)：β－甘油磷酸钠(Sigma公司分析纯，美国)。
有关工业纯钛TA2的焊接分析思考
有关工业纯钛TA2的焊接分析思考焊接工业纯钛TA2时，其表面颜色会随着温度的升高呈现出不同的变化，根据这些变化，可以确定在TA2焊接时的保护范围，本文利用钨氩弧焊来对TA2进行对接焊接实验，通过金相分析与力学性能检验来对其工艺参数进行确定，经过实验，在400℃时TA2表面颜色呈现出金黄色，需要在此温度时进行保护，样件的力学性能符合设计规范和要求，说明参数可靠，可以用于指导生产。
工业纯钛基于其良好的化学性能与物理性能，在多个恶劣的环境中应用。
目前钛制设备已经在石油化工、海洋工程等领域中得到了广泛地应用。
工业纯钛焊接要求较高，稍有外界因素污染干扰，就可能会导致焊接质量受到严重影响。
在钛设备制造中，焊接工艺是一项重要的工艺控制过程，采取合理的工艺参数将会对焊缝的质量起到重要的保证作用。
本文通过对工业纯钛TA2的焊接实验来对焊接工艺进行分析。
TA2的物理特性与化学特性纯钛的力学性能与其纯度有着直接的关系，间隙杂质含量增加，强度虽升高，但塑性将会大幅度降低。
工业纯钛的切削加工难度较大，是因为它的摩擦系数较大，导热性低，热量集中于刀尖上，刀尖很快熔化。
在常温下，钛的塑性要比其他的六方结构金属高很多。
纯钛的强度随着温度的升高而不断降低，当加热到250℃时抗拉强度将会减少到原来的一半。
它的疲劳性能与钢类似，具备比较明显的物理疲劳极限，纯钛的反复弯曲疲劳极限为0.6-0.8Rm，其耐热性比铁要低一些，钛可以进行一些锻造、轧制、挤压等各压力状态下的加工，加热钢材用的设备可以用钛材，要求炉内有弱氧化性，不可使用氢气加热。
钛的化学性能高，温度升高时，容易粘附刀具，造成粘结磨损。
TA2的焊接特点在较高的温度下，钛与氢、碳等都有着较强的亲和力，氢在250℃的钛中溶解度可以达到33%以上。
一旦氢在钛中溶解，将会造成气孔的现象，同时将会形成氢化钛，沿滑移面析出，增加了金属中的含氧量，使韧性急剧下降，有可能会造成裂纹的产生。
间隙杂质在特殊的条件下也会引起焊缝的断裂。
钛微弧氧化
钛微弧氧化
钛微弧氧化是一种对钛金属进行氧化处理的方法，通过在钛金属表面形成一层致密、均匀的氧化层来提高其耐腐蚀性和耐磨性。
钛微弧氧化过程中，钛金属首先被浸入电解质溶液中，然后施加一定电压，使电解质形成局部放电。
这些放电在钛金属表面形成氧化反应，并形成氧化层。
钛微弧氧化的氧化层具有以下特点：
1. 致密性：氧化层很致密，无孔隙，能有效地阻止外界物质的渗透。
2. 厚度可控性：通过调整电压和处理时间可以控制氧化层的厚度。
3. 组成复杂性：氧化层由氧化钛和其他元素形成的复杂组分构成，能够在一定程度上改善钛金属的力学性能。
4. 易于染色：氧化层能够吸附染料，使其具有颜色可变的特性。
钛微弧氧化广泛应用于航空航天、汽车制造、化工、医疗器械等领域，提高了钛金属的耐腐蚀性、硬度和抗磨性，同时也赋予了钛金属更多的装饰性和美观性。
微弧氧化技术介绍
微弧氧化
技术介绍
微弧氧化技术是一种环保型的表面强化处理技术，非常适合对铝、镁、钛及其合金表面进行改性。
利用弧光放电增强并激活在工件阳极上发生的微等离子体氧化反应，从而在以铝、钛、镁等金属及其合金为材料的工件表面原位生成优质的强化陶瓷膜。
工艺特点
●附着力：微弧氧化生成的陶瓷膜层与基体属冶金结合，附着力好；
●耐磨性：微弧氧化生成的陶瓷膜层硬度高、耐磨性好；
●耐腐蚀性：微弧氧化生成的陶瓷膜层具有高耐腐蚀性；
●绝缘性：微弧氧化生成的陶瓷膜层为氧化物，绝缘性好；
●环保：微弧氧化采用自然界常见的轻金属盐类做电解质配方，避免了传统阳极氧化和铬
酸盐氧化工艺固有的高污染问题，是环保型技术；
●节能：采用大功率逆变式开关电源技术，具有高效节能的优点。
产品性能
生产设备及场地
产品应用
大功率LED铝基板微弧氧化绝缘陶瓷膜
（有效降低热阻，提高器件性能、延长使用寿命。
）
镁合金自行车
PTC铝加热棒（挤压件）
铝合金及镁合金3C产品内外构件
铝合金汽车轮胎模具
电熨斗底板、光学器件、散热片、压缩机涡卷（压铸件）
炊具（冲压拉伸件）。
钛合金的微弧氧化
轻金属表表面处理0908030227彭睿钛合金的微弧氧化关键词钛合金微弧氧化氧化膜摘要：着科学技术的发展与进步，钛及其合金的应用越来越广泛，虽然它们具有很多优良的性能，但其表面的耐磨、耐蚀性能还不能满足某些关键零部件的要求，尤其在航天、航空领域，微弧氧化技术的出现则较好地解决了这个问题。
本文介绍了钛合金的微弧氧化基本原理、氧化膜特点、对氧化膜的影响因素、以及发展前景和一些问题。
前言：钛合金是一种以钛为基加入适量其他合金元素组成的合金，耐海水腐蚀性能优异。
它具有重量轻、比强度大、热稳定性好等优良的综合性能，广泛应用于航空、航天以及民用工业中。
但美中不足的是钛合金的表面硬度较低、耐磨性及耐腐蚀较差，特别是钛合金与其它金属接触时很容易发生接触腐蚀，严重制约了其进一步应用，为此国内外先后对钛合金表面进行了改性研究，以提高其表面性能。
传统的表面改性技术有阳极氧化、PVD／CVD、离子注入、热喷涂及热氧化法等。
钛合金阳极氧化膜厚度一般小于1um，达到2～3um已属不易，而且硬度较低，因此有必要发展新的低成本高性能的涂层制备技术。
微弧氧化这一高新技术综合地解决了上述难题。
微弧氧化又称微等离子体氧化，是通过电解液与相应电参数的组合，在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层。
微弧氧化的概况早在20世纪30年代初德国科学家A．Gunterschulze和H．Betz第一次报道了在高电场下浸在液体里的金属表面出现火花放电现象，火花对氧化膜具有破坏作用，在没有发现产生硬质层的条件下，做出了“为了得到高质量的涂层，就不应该用高于出现火花时的电压”的结论，但他们为火花阳极氧化奠定了初步的理论基础。
这一观点一直延续到20世纪70年代，尽管少数学者对这一现象持保留观点，但始终没能彻底改变这个结论。
1969年，前苏联科学家G．A．Markov在向铝及铝合金材料施加高于火花区电压时，突破性地获得了高质量的氧化膜，这种膜层具有很好的耐磨性和耐腐蚀性，他把这种在微电弧条件下通过氧化获得涂层的过程称为微弧氧化(Microarc Oxidation，MAO)。
TA2纯钛阳极氧化薄膜的制备及其耐腐蚀性能研究
20 min,15 g/L浓度下获得的阳极氧化膜组织细小、均匀,粗糙 度低,膜层生长完整,具有最宽的钝化区间(0V～4 V),耐蚀性最 佳。氟化铵乙二醇电解液中,添加少量盐酸后,加快了化学刻蚀 速率,避免了纳米管无限延伸造成的管口堵塞现象,形成了多孔 钛纳米管阵列双层结构的氧化薄膜。
纳米管的管壁上薄下厚,呈“V”字形分布,对钛基体具有更好的 保护作用。对三种电解液中形成的氧化膜进行了膜层形貌及耐 蚀性比较,硫酸电解液中形成多孔状的氧化膜;酒石酸钠溶液中 获得的氧化膜表面呈破裂及花瓣状鼓包组织;氟化铵电解液中获 得多孔钛纳米管阵列的双层结构形貌的氧化膜。
TA2纯钛阳极氧化薄膜的制备及其耐腐 蚀性能研究
钛及钛合金优异的耐蚀性与其表面形成的氧化薄膜有很大关系。 自然条件下形成的氧化膜薄且不均匀,其上方的薄弱点容易成为 腐蚀的起源。
பைடு நூலகம்
阳极氧化技术可以在钛及钛合金表面形成一层相较于自然氧化 膜更致密、更厚的阳极氧化膜,是一种广泛用于增加膜层厚度及 耐蚀性的方法。阳极氧化膜的厚度、均匀度等特性都与阳极氧 化过程的各种氧化条件及参数有重要关系,而这些特性又反过来 影响阳极氧化薄膜的耐腐蚀性能。
然而,不同电解液体系中,各种阳极氧化参数对氧化薄膜耐腐蚀 性能的影响并不是十分明确。因此,有必要了解各种参数和条件 对阳极氧化薄膜的影响,这对于制备出具有预期结构和性能的钛 阳极氧化薄膜具有重要意义。
本论文分别在硫酸电解液、酒石酸钠电解液及氟化铵乙二醇电 解液中制备了钛阳极氧化薄膜。运用SEM、AFM、XPS、拉曼测试 及电化学测试手段对氧化膜进行系统表征,得出了钛阳极氧化薄 膜的形成过程。
在此基础上,研究了不同电解液体系中电位、电解液浓度、时间 对氧化薄膜耐腐蚀性能影响规律;进一步对比了三种电解液体系 中形成的氧化膜的耐蚀性;最后简要分析阳极氧化膜在NaCl溶液 中的腐蚀过程。研究结果表明,阳极氧化膜是在很短的时间内形 成的。
纯钛表面载银微弧氧化陶瓷膜的制备及性能
第４８卷２０２０年８月第８期第１５７－１６２页材 料 工 程ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ．４８Ａｕｇ．２０２０Ｎｏ．８ｐｐ．１５７－１６２纯钛表面载银微弧氧化陶瓷膜的制备及性能ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＡｇ ｃａｒｒｙｉｎｇｍｉｃｒｏ ａｒｃｏｘｉｄａｔｉｏｎｃｅｒａｍｉｃｆｉｌｍｏｎｐｕｒｅｔｉｔａｎｉｕｍｓｕｒｆａｃｅ杜春燕，赵 晖，赵海涛（沈阳理工大学材料科学与工程学院，沈阳１１０１５９）ＤＵＣｈｕｎ ｙａｎ，ＺＨＡＯＨｕｉ，ＺＨＡＯＨａｉ ｔａｏ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉｇｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０１５９，Ｃｈｉｎａ）摘要：将微弧氧化和水热处理相结合，在纯钛表面制备载银微弧氧化陶瓷膜，改善其润湿性及耐蚀性，并赋予抗菌性。
采用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、能谱分析（ＥＤＳ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、Ｘ射线光电子能谱分析（ＸＰＳ）对微弧氧化陶瓷膜层进行表征，通过接触角测试评价膜层亲水性，采用电化学测试对膜层耐蚀性进行评价，抗菌性实验分析膜层抗菌性。
结果表明：载银微弧氧化陶瓷膜的表面形貌仍为火山多孔结构，纳米级Ａｇ颗粒均匀分布在微孔周围。
载银微弧氧化陶瓷膜的表面主要为ＴｉＯ２和纳米Ａｇ颗粒。
载银微弧氧化陶瓷膜的亲水性比纯钛的亲水性高７７．０％，比微弧氧化陶瓷膜的高６８．２％。
与纯钛相比，载银微弧氧化陶瓷膜的自腐蚀电位提高了０．４４Ｖ，与微弧氧化相比增加了０．３１Ｖ。
微弧氧化陶瓷膜的抗菌率为３２．２％，载银微弧氧化陶瓷膜的抗菌率大于９９．９％。
关键词：纯钛；载银；微弧氧化；耐蚀性；抗菌性犱狅犻：１０．１１８６８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ４３８１．２０１９．０００２１４中图分类号：ＴＧ１７４．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１ ４３８１（２０２０）０８ ０１５７ ０６犃犫狊狋狉犪犮狋：Ａｇ ｃａｒｒｙｉｎｇｍｉｃｒｏ ａｒｃｏｘｉｄａｔｉｏｎｃｅｒａｍｉｃｆｉｌｍｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｐｕｒｅｔｉｔａｎｉｕｍｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｍｉｃｒｏ ａｒｃｏｘｉｄａｔｉｏｎａｎｄｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｏｉｍｐｒｏｖｅｉｔｓｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｉｍｐａｒｔａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．ＴｈｅＭＡＯｆｉｌｍｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ），ｅｎｅｒｇｙｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＥＤＳ），Ｘ ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ）ａｎｄＸ ｒａｙｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＸＰＳ）．Ｔｈｅｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙｏｆｔｈｅｆｉｌｍｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄｂｙｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅｔｅｓｔ．Ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｆｉｌｍｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｔｅｓｔ，ａｎｄｔｈｅａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｔｈｅａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｔｅｓｔ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆＡｇ ｃａｒｒｙｉｎｇＭＡＯｆｉｌｍｒｅｍａｉｎｓｖｏｌｃａｎｉｃｐｏｒｏｕｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｎａｎｏ ｓｃａｌｅＡｇｐａｒｔｉｃｌｅｓａｒｅｅｖｅｎｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄａｒｏｕｎｄｔｈｅｐｏｒｅｓ．ＴｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆＡｇ ｃａｒｒｙｉｎｇＭＡＯｆｉｌｍｉｓｍａｉｎｌｙＴｉＯ２ａｎｄｎａｎｏ Ａｇｐａｒｔｉｃｌｅｓ．ＴｈｅｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙｏｆｔｈｅＡｇ ｃａｒｒｙｉｎｇＭＡＯｆｉｌｍｉｓ７７．０％ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｐｕｒｅｔｉｔａｎｉｕｍ，ａｎｄ６８．２％ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆＭＡＯｆｉｌｍ．Ｔｈｅｓｅｌｆ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆＡｇ ｃａｒｒｙｉｎｇＭＡＯｆｉｌｍｉｎｃｒｅａｓｅｓｂｙ０．４４Ｖａｎｄ０．３１ＶｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｐｕｒｅｔｉｔａｎｉｕｍａｎｄＭＡＯｆｉｌｍ．ＴｈｅａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｒａｔｅｏｆＭＡＯｆｉｌｍｉｓ３２．２％．ＴｈｅａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｒａｔｅｏｆＡｇ ｃａｒｒｙｉｎｇｍｉｃｒｏ ａｒｃｏｘｉｄａｔｉｏｎＭＡＯｆｉｌｍｉｓｍｏｒｅｔｈａｎ９９．９％ａｎｄｈａｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｐｕｒｅｔｉｔａｎｉｕｍ；Ａｇ ｃａｒｒｙｉｎｇ；ｍｉｃｒｏ ａｒｃｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ 生物医用钛及钛合金以其良好的生物相容性、机加工性能、高比强度及弹性模量低等优点，成为种植体、关节假体和手术器械等医用器械的首选材料［１ ２］。
一种在钛合金表面微弧氧化制备耐磨生物陶瓷膜层的方法[发明专利]
![一种在钛合金表面微弧氧化制备耐磨生物陶瓷膜层的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/ee52fe28a1c7aa00b42acb10.png)
专利名称：一种在钛合金表面微弧氧化制备耐磨生物陶瓷膜层的方法
专利类型：发明专利
发明人：杨钢,严继康,倪尔鑫,吴云峰,孙彦华
申请号：CN201510481071.2
申请日：20150808
公开号：CN105002546A
公开日：
20151028
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种在钛合金表面微弧氧化制备生物陶瓷膜层的方法，包括预处理、分阶段复合微弧氧化、后处理步骤，本发明是在乙酸钙-磷酸盐基础电解液体系中添加微米级石墨颗粒，制备得到具有良好耐磨性的生物多孔陶瓷膜层，电解液由乙酸钙、EDTA-2Na、磷酸二氢钾和微米级石墨粉配制而成，其质量浓度比为3.5：5.6：1.4：1~1.8：2.8：0.7：1。
该方法显著提高了微弧氧化膜层的耐磨性，可有效提高植入体在生物组织内的使用寿命。
申请人：昆明冶金研究院
地址：650031 云南省昆明市圆通北路86号
国籍：CN
代理机构：昆明知道专利事务所(特殊普通合伙企业)
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钛合金 微弧氧化 膜厚
钛合金微弧氧化膜厚
钛合金是一种高强度、耐腐蚀性能优异的金属材料，广泛应用于航空、航天、医疗、汽车等领域。
为了进一步提高钛合金的表面性能，微弧
氧化技术被广泛应用于钛合金表面处理中。
微弧氧化是一种在电解液中通过高电压放电形成的氧化膜，该膜具有
高硬度、高耐磨、高耐腐蚀等优异性能。
在钛合金表面处理中，微弧
氧化技术可以形成一层厚度为几微米至几十微米的氧化膜，从而提高
钛合金的表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
膜厚是微弧氧化技术中一个重要的参数，它直接影响到氧化膜的性能。
一般来说，氧化膜的厚度越大，其硬度、耐磨性和耐腐蚀性就越好。
但是，过大的膜厚也会导致氧化膜的质量下降，甚至出现开裂、剥落
等问题。
因此，在微弧氧化技术中，需要根据具体应用要求和材料特
性来选择合适的膜厚。
除了膜厚外，微弧氧化技术中还有其他一些重要的参数，如电压、电
流密度、电解液成分等，这些参数也会影响到氧化膜的性能。
因此，
在进行微弧氧化处理时，需要根据具体情况进行优化和调整，以获得
最佳的处理效果。
总之，微弧氧化技术是一种有效的钛合金表面处理方法，可以显著提高钛合金的表面性能。
在进行微弧氧化处理时，需要注意选择合适的膜厚和优化其他处理参数，以获得最佳的处理效果。
TA2工业纯Ti微弧氧化陶瓷膜生长规律及电容效应
TA2工业纯Ti微弧氧化陶瓷膜生长规律及电容效应王宏元;朱瑞富;王志刚;吕宇鹏;肖桂勇;朱先俊【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2012(043)020【摘要】对TA2工业纯Ti微弧氧化陶瓷膜的生长规律进行了实验研究，分析了陶瓷膜表面形貌、厚度、相结构等不同生长阶段的实验现象及结果。
模拟微弧氧化工艺反应过程，运用多种理论建立并分析了氧化陶瓷膜生长模型及等效电路。
模型及电路分析结果证明，陶瓷膜在形成时呈现先离散分布后连接成片的生长特点，成膜后TiO2陶瓷膜具有交流耦合电容效应。
模型及等效电路分析与实验结果是吻合的，为改善TA2工业纯Ti微弧氧化工艺并提高陶瓷膜性能提供了实验与理论基础。
【总页数】4页(P2763-2766)【作者】王宏元;朱瑞富;王志刚;吕宇鹏;肖桂勇;朱先俊【作者单位】山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,山东济南250061 山东大学材料科学与工程学院,山东济南250061;山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,山东济南250061 山东大学材料科学与工程学院,山东济南250061;山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101;山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,山东济南250061 山东大学材料科学与工程学院,山东济南250061;山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,山东济南250061 山东大学材料科学与工程学院,山东济南250061;山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,山东济南250061 山东大学材料科学与工程学院,山东济南250061【正文语种】中文【中图分类】TG174【相关文献】1.电流密度对TA2纯钛微弧氧化多孔陶瓷膜的影响 [J], 王秀琴;金曾孙2.SiCp/A356复合材料微弧氧化陶瓷膜的生长规律与性能 [J], 夏伶勤;韩建民;崔世海;杨智勇;李卫京3.Ti6Al4V合金微弧氧化陶瓷膜的组织结构研究 [J], 蒙晓涓;李卫京;崔世海;韩建民4.船用Ti-6Al-3Nb-2Zr合金的微弧氧化陶瓷膜 [J], 李兆峰;杨瑞;胡光远;张建超5.船用Ti-6Al-3Nb-2Zr合金的微弧氧化陶瓷膜 [J], 李兆峰;杨瑞;胡光远;张建超因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
TA2性能概述
合金牌 号
TA2
化学成 分组
工业纯 钛
名义成 分
工业纯 钛
主要成分
Ti
Fe
Si
其余
0.3
0.15
热处理 状态
抗拉强度 MPa
退火
440-590
杂质
C
N
H
O
0.1
0.05
0.015
0.2
延伸率 %
冷弯角度
25
90
合金牌号
室温力学性能不小于
抗拉强度 屈服强度 σb Mpa σ0.2 Mpa
伸长率 δ5 %
收缩率 ψ %
冲击值 αk J/cm2
441
373
20
40
--
规格 供货状态
执行标准
用途
TA2
抛光、退
火状态、
Φ0.6-Φ 冷加工状 GB/T3623-1998、AMS4967、AWS 眼镜、通讯天线、弹簧、医疗等方
6.0 态、盘圆、
A5.16、ASTM B348
面
直条、超
弹处理
TA2 的性能：工业纯钛按其杂质含量的不同，分为 TA1、TA2 和 TA3 三个牌号。
这三种工业纯钛的间隙杂质元素是逐渐增加的，故其机械强度和硬度也随之逐级增加，
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但塑性、韧性相应下降。
工业上常用的工业纯钛是 TA2，因其耐蚀性能和综合力学性能适中。
对耐磨和强度要求较高时可采用 TA3。对要求较好的成型性能时可用 TA1。
TA1、TA2 在铁量 ω 为 0.095%、氧含量 ω 为 0.08%、氢含量 ω 为 0. 0009%、氮含量 ω 为
0.0062%时，具有很好的低温韧性和高的低温强度，可用作-253℃以下的低温结构材料。
钛TA2特性及焊接要点
钛TA2特性及焊接要点如何在公众号中发送XXX关键字?1.工业纯钛TA2板材标准号：GB/T3621-2007（钛及钛合金板材），适用于350℃以下工作的零件，虽然强度较低，但由于塑韧性较好，抗腐蚀性能优良，特别是低温冲击性能好，而且可焊性好，它作为一种新兴的有发展前途的有色金属材料，逐渐在石油化工行业中得到越来越广泛的应用。
2.TA2基本特性及焊接特点2.1物理性能纯钛TA2在退火状态下抗拉强度值较低，物理性能特点是熔点高、导热性差、比热容、密度比铁低。
此外它还具有电阻率较大，线膨胀系数较小等特点。
熔点高、导热性差，焊缝及近缝区容易产生晶粒粗大，引起焊缝塑性及韧性下降，因此焊接时对焊接热输入应严格控制。
2.2.化学性能钛材的化学性质活泼，易受气体等杂质的污染引起焊接接头脆化，随着温度的升高，钛吸收氧、氮及氢的能力也逐渐上升，加热250℃开始吸收氢，400℃开始吸收氧，600℃开始吸收氮，如纯钛在焊接过程中由于保护不当，引起焊缝中过量含有这些气体元素，一方面焊缝中容易形成气孔等缺陷的产生，另一方面势必引起焊缝强度显著提高，使塑性严重下降焊缝变脆。
所以氧、氮、氢是钛的有害元素，因此, 焊接时对熔池及温度超过400℃的焊缝及热影响区（包括熔池背面）都要加以保护。
此外碳元素对母材和焊缝性能亦有显著的影响，提高含碳量，塑性明显下降，我国技术条件规定，工业纯钛及钛合金母材含碳量应不大于0.1%，焊缝含碳量应不超过母材含碳量。
3.TA2的焊接工艺3.1.焊接方法前面已经分析过，钛材性质非常活泼，采用普通的手工电弧焊等焊接方法并不适用于钛材的焊接，应用最多的应该是钨极氩弧焊。
3.2焊前准备焊前工件接头附近表面，特别是对接端面必须认真进行机械清理，然后用丙酮或酒精进行擦洗，同样焊丝在用前也必须用丙酮进行脱脂处理。
3.3焊接材料根据母材化学成分选择与母材同质的焊丝, 氩气纯度不应低于99.99%。
3.4焊接工艺要点焊接热输入不能太大，防止焊缝晶粒粗大导致焊缝性能下降，焊接过程中加强保护措施, 对处于400℃以上的熔池后部焊缝及热影响区，均应用拖罩进行氩气保护，焊缝背面也应采用相同措施。
TA2纯钛材阳极氧化着色工艺
TA2纯钛材阳极氧化着色工艺李玉海;万智来;蒋国瑜;朱其柱【期刊名称】《材料保护》【年(卷),期】2011(44)4【摘要】对钛及钛合金进行阳极氧化处理可提高其作为生物医用材料的性能。
将TA2纯钛片在磷酸、葡萄糖酸钠混合溶液中阳极氧化得到不同颜色的氧化膜,研究了电解液配方、阳极氧化工艺参数(电压、电流密度、氧化时间、电解液温度)、基材酸洗前处理以及氧化膜封孔后处理对氧化膜质量的影响。
结果表明:磷酸浓度影响膜层的均匀性和颜色深浅,葡萄糖酸钠浓度影响成膜速度和颜色对应的电压区间,电压影响膜层厚度和颜色,电流密度决定氧化膜的生长速度;优化的电解液配方和工艺参数为100 mL/L磷酸,20 g/L葡萄糖酸钠,温度25℃,氧化时间60 s;酸洗后的试样着色更加均匀,封孔后的着色试样表面更加致密,抗污染能力提高。
【总页数】3页(P38-40)【关键词】阳极氧化;TA2纯钛;膜层质量;着色;封孔【作者】李玉海;万智来;蒋国瑜;朱其柱【作者单位】沈阳理工大学材料科学与工程学院;沈阳理工大学环境与化学工程学院【正文语种】中文【中图分类】TG174.451【相关文献】1.铝的阳极氧化和电解着色——I.添加有机酸对阳极氧化工艺和氧化膜性能的影响[J], 铝的电解着色科研组2.纯钛微弧氧化阳极工艺过程模型的建立及实验研究 [J], 王宏元;朱瑞富;王志刚;吕宇鹏;肖桂勇;朱先俊3.粗铜无氧化掺氮还原火法精炼工艺/适用于铝电解槽用炭块的加热装置/紫杂铜一步电解生产阴极铜的方法/电流直热式铝型材加热装置/铝合金型材表面涂装方法及专用设备/大型钨单晶/一种铜连铸熔炼炉的保温炉密封炉盖/高密度钨合金/铝冷轧机板型控制新技术/从含钨废料中回收钨的新工艺/铜阳极炉还原氧化铜的还原剂和还原方法/碳化钨涂覆金刚石的新方法/制造钛细粉末的新工艺/阳极杆矫直技术开发成功/国内最大直径多晶硅/数字成像传感器/熔融金属取样器/铝基稀土合金研制成功 [J],4.工业纯钛TA2的阳极氧化工艺研究 [J], 王院生;李海丰;王均;熊计5.钛及其合金阳极氧化与着色工艺研究 [J], 杨哲龙;张景双;钱新民;屠振密因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
微弧氧化法制备二氧化钛陶瓷膜及其性质研究的开题报告
微弧氧化法制备二氧化钛陶瓷膜及其性质研究的开题报告一、选题意义二氧化钛是一种重要的半导体材料，其具有优异的电化学性能、光催化性能等特点，因此被广泛应用于太阳能电池、氢氧化合物传感器、光催化等领域。
同时，二氧化钛在化妆品、医疗、涂料等领域也具有广泛的应用。
目前，制备二氧化钛薄膜的方法很多，包括物理气相沉积、化学气相沉积、溶胶-凝胶法等。
然而，这些方法往往存在一定的缺点，比如制备条件苛刻、成本较高等。
而微弧氧化法是一种具有很大潜力的制备二氧化钛薄膜的方法，该方法具有制备条件温和、成本低等优点。
因此，本选题旨在通过微弧氧化法制备二氧化钛陶瓷膜，并对其性质进行研究，为二氧化钛薄膜的制备提供一种新的方法。
二、研究内容1.采用微弧氧化法制备二氧化钛陶瓷膜，并优化制备条件；2.对制备的二氧化钛陶瓷膜进行表征，包括SEM、XRD、EDX、UV-Vis等；3.研究二氧化钛陶瓷膜的光催化性能，比如对甲醛等有毒气体的降解效果；4.探究微弧氧化法制备二氧化钛陶瓷膜的机理。
三、研究意义本研究将探索微弧氧化法制备二氧化钛陶瓷膜的制备条件、表征方法和性能研究等方面，为二氧化钛薄膜的制备提供一种新的途径。
此外，本研究还将探究该制备方法的机理，为二氧化钛薄膜的制备提供更深层次的理论支持。
二氧化钛陶瓷膜具有很好的应用前景，比如用于光催化降解有毒气体、制备太阳能电池等领域，因此本研究具有重要的实际应用价值。
四、研究方法和技术路线1.制备二氧化钛陶瓷膜的方法：使用微弧氧化法制备二氧化钛陶瓷膜；2.表征二氧化钛陶瓷膜的方法：使用SEM、XRD、EDX、UV-Vis等方法对其进行表征；3.测试光催化性能的方法：使用光催化反应器测试制备的二氧化钛陶瓷膜对甲醛等有毒气体的降解性能；4.研究机理的方法：通过对微弧氧化过程中的电学特性进行分析，探究制备过程的机理。
五、预期成果本研究将制备出具有优异性能的二氧化钛陶瓷膜，并对其进行深入的表征和性能研究。