钛及钛合金的表面处理研究进展

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口腔用钛及钛合金种植体及其表面处理的研究进展

刘宝国，于天亮，海侠王
（内蒙古呼伦贝尔市人民医院口腔正畸科，内蒙古呼伦贝尔０１１）２０３
摘要：及钛合金现已成为口腔种植体的主流材料，钛与其相关的材料学研究及涂层研究是目前国内外口腔种植界的研究重点。本文对近年来的钛、合金种植体及其涂层的研究进行了总结，钛并提出了可能的相关研究方向。关键词：钛及钛合金；种植体；涂层学科分类代码：３０４２．４中图分类号：Ｒ８７３文献标识码：Ａ文章编号：１０ —５７（０８０ —０３ —００４７５２０）５３８１
ＬＩＢａＵｏ—ｇｏ，ＹＵａｕＴｉｎ—ｌｎｉｇ，ＷＡａＮＧｉｉＨａ —ｘａ
（ＴｅＰｏｌ’ ｏｉｌｆＨｌｎｅＣｔ，Ｉｅｍｎｏｉ２０３ｈｎｈｅｅｓｓｔｕｕｂｒｉｎｒｏｇｌ０１１，ＣｉｐＨｐａｏｙａａ）
Ａｂｔａｔ：ｈｎｌｙａｅｔｅｍａｎｍａｅｉｓｆｒｔｅｏａｌｔｈｅｓｄｆｒｌｔｖｔｒａｓｉｅｈｔｐｔｓｒｃＴｅＴｉａｄＴｉａｌｒｈｉｔｒａｏｒｌｉａ．Ｔｔｙｏａｉｅｍｅｌｓｔｏ —ｓｏｏｌｈｍｐｎｕｅａｉｈｉｒｌｉｐａｔｔｎ．ＴｉａｅａｕｎｏａｌａｉｍｎｏｈｓｐｐｒｈｄｓｍｍａｉｅｅｒｃｎｔｄｅｎＴ，Ｔｉｌｙａｄｏｅｔｒａｓａｄｍｅｔｎｄｔｅｒｚｄｔｅｅｔｓｕｉｓｉｉｈｌｔｒｍｅｌｎｉｅａｏｎｈａｉｎｏｈｏｓｂｅｄｅｔｎｏｔｄｐｓｉｌｒｃｏｆｔｅｓｕｙ．ｉｉｈＫｅｒｓ：ｄａｌｙ；ＩｌｔａｎｏｔｙｗｏｄＴｉａｌｎｏｍｐａ；Ｐｉｔａｎｅ

钛合金表面处理及其生物相容性研究

钛合金表面处理及其生物相容性研究一、钛合金概述钛合金是目前工业上广泛使用的高强度、低密度金属材料，其具有良好的机械性能和化学稳定性。

因此，钛合金在医学和生物领域应用广泛，如人工关节、牙科修复、心脏支架和植入医疗器械等。

但是，与生物体组织的界面接触时，钛合金往往会引发一系列的生物相容性问题。

二、钛合金表面处理钛合金的表面和组织接触时，其生物相容性会受到很大影响。

因此，在制造钛合金植入器材的过程中需要对钛合金表面进行处理以改善其生物相容性。

目前，常用的钛合金表面处理方法主要包括以下几种：1.氧化处理氧化处理是将钛合金表面暴露在氧化性环境中，使其表面形成氧化膜。

该氧化膜可以增加钛合金表面的稳定性和抗腐蚀性，进而增强其生物相容性。

但是，氧化处理后得到的氧化膜厚度不易控制，且容易发生龟裂。

2.电化学处理电化学处理是将钛合金表面浸泡在电解液中，通过控制电位、电流密度和电解液成分等条件，改变钛合金表面的化学成分和形态，增加其生物相容性。

该方法造价相对较低，但对电解液成分和操作条件有一定要求。

3.离子注入离子注入是通过注入氟离子、氮离子等杂质元素，改变钛合金表面的性质。

该方法可以提高钛合金表面的硬度和耐磨性，减少磨损异物对生物体的影响。

但是，离子注入会改变钛合金的晶体结构和化学成分，从而影响其生物相容性。

三、钛合金生物相容性研究钛合金作为一种重要的医用材料，在使用过程中其生物相容性问题备受关注。

近年来，针对钛合金表面处理和生物相容性方面进行了大量研究。

以下为具体研究内容：1.表面处理对生物相容性影响的研究研究表明，不同的表面处理方法对钛合金的生物相容性具有显著影响。

如氧化处理可以改善钛合金表面的抗腐蚀性和稳定性，提高其生物相容性；离子注入可以提高钛合金表面的硬度和耐磨性，但也会对生物相容性造成微小影响。

2.钛合金和人体组织的界面研究钛合金和人体组织的界面接触是关键问题之一。

研究表明，钛合金表面处理可以改变其和人体组织的接触状况，提高钛合金的生物相容性。

钛及钛合金表面处理方法

钛及钛合金表面处理方法【摘要】钛及钛合金是一种重要的结构材料，其表面处理方法对于其性能和应用具有关键作用。

本文通过介绍机械法处理、化学法处理、电化学法处理、热处理和涂层处理等不同的表面处理方法，探讨了钛及钛合金表面处理的技术特点和应用场景。

这些方法在提高材料表面硬度、耐腐蚀性和增强耐磨性方面发挥着重要作用。

钛及钛合金表面处理的发展前景值得关注，未来可望在航空航天、生物医学和化工领域得到更广泛的应用。

通过不断开发和完善表面处理技术，钛及钛合金的性能和功能将得到进一步提升，为材料科学和工程技术的发展做出贡献。

【关键词】钛及钛合金、表面处理方法、机械法、化学法、电化学法、热处理、涂层、发展前景1. 引言1.1 钛及钛合金表面处理方法的重要性通过合理选择和应用不同的表面处理方法，可以实现钛及钛合金表面的改性和优化，提高其耐磨、耐腐蚀和耐热性能，增强其机械强度和硬度，改善其附着性和润滑性能。

这对于提高材料在特定环境下的工作性能，提高其使用寿命和降低维护成本具有重要意义。

钛及钛合金表面处理方法的研究和应用具有重要的实用价值和经济意义。

钛及钛合金表面处理方法的重要性不可忽视，通过不断的研究与进步，将能为其在各个领域的应用提供更多可能性，并推动其在未来的发展和应用。

2. 正文2.1 机械法处理方法机械法处理方法是一种常用的钛及钛合金表面处理方法，通过机械力的作用，可以改善钛及钛合金的表面质量和性能。

常见的机械法处理方法包括研磨、抛光和喷丸等。

研磨是一种常见的机械法处理方法，通过磨削和切削的方式，可以去除表面的氧化物和杂质，提高表面的光洁度和平整度。

研磨可以分为粗磨和精磨，根据需要选择不同的磨削粒度和压力进行处理。

抛光是一种将表面通过摩擦力进行去除瑕疵，提高表面光洁度和光亮度的方法。

抛光可以采用手工抛光或者机械抛光的方式进行，选择合适的抛光剂和工艺参数可以得到不同的表面效果。

喷丸是一种通过高速喷射金属颗粒或磨料颗粒冲击工件表面，去除氧化皮和提高表面粗糙度的方法。

钛及钛合金板材表面氧化皮、裂纹处理

钛及钛合金板材表面氧化皮、裂纹处理一、钛及钛合金板材表面氧化皮的形成及影响1.1 表面氧化皮的形成钛及钛合金板材在加工过程中易产生表面氧化皮。

主要原因包括：1) 钛及钛合金在高温下与氧气反应生成氧化钛。

2) 切削、焊接过程中产生的高温也容易使钛表面发生氧化。

1.2 表面氧化皮的影响表面氧化皮会影响钛及钛合金板材的表面质量及性能，包括降低表面的光洁度和光亮度，增加表面粗糙度，降低耐腐蚀性能等。

二、钛及钛合金板材表面氧化皮的去除方法2.1 机械去除采用机械方法去除表面氧化皮，包括打磨、抛光等方式。

这种方法可以有效去除表面氧化皮，并使表面变得光洁光亮。

2.2 化学去除采用化学溶液对表面氧化皮进行脱除。

这种方法能够快速有效地去除表面氧化皮，但需要严格控制溶液配方和处理时间，以避免对材料本身造成损害。

三、钛及钛合金板材裂纹处理方法3.1 表面裂纹的原因钛及钛合金板材在加工过程中，由于材料自身性能、热处理不当等原因，易产生表面裂纹。

3.2 裂纹处理方法表面裂纹处理的方法包括：1) 清洁：首先需要对裂纹部位进行清洁，去除杂质和氧化层。

2) 热处理：对裂纹部位进行适当的热处理，以消除裂纹并恢复材料的原有性能。

3) 加工修复：对于较深或较宽的裂纹，可以采用加工修复的方法，如焊接、热喷涂等，将裂纹填补并修复表面。

总结：钛及钛合金板材表面氧化皮的形成和裂纹的产生都会影响材料的质量和性能。

在加工过程中，需要采取有效的措施去除氧化皮，并对裂纹进行合理的处理，以保证材料的表面质量和整体性能。

也需要加强对材料加工工艺的管理，确保每一道工序都符合技术要求，以减少表面氧化皮和裂纹的产生。

四、防止钛及钛合金板材表面氧化皮和裂纹产生的措施4.1 加强工艺管理在钛及钛合金板材的加工过程中，需要加强工艺管理，确保每一道工序都符合技术要求。

要严格控制加工温度和环境氧化物的溢出，以减少氧化皮的产生。

对于焊接和切割等高温加工环节，要控制好温度和速度，避免过热和过快的加工造成表面裂纹等质量问题。

《钛及钛合金Ti6A14V双层辉光离子无氢渗碳及无氢碳氮共渗的研究》

《钛及钛合金Ti6A14V双层辉光离子无氢渗碳及无氢碳氮共渗的研究》篇一一、引言钛及其合金因其卓越的物理和化学性能，如高强度、轻质、耐腐蚀等，在航空、医疗、海洋工程等多个领域中有着广泛的应用。

然而，其表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性在某些应用场合中仍需进一步增强。

为了解决这一问题，针对钛及钛合金Ti6A14V 进行表面强化处理的技术手段尤为重要。

本文重点探讨一种双层辉光离子无氢渗碳及无氢碳氮共渗的表面处理技术，该技术的核心目标是在保证钛基材料原有的优异性能基础上，进一步提高其表面的物理化学性质。

二、钛及钛合金Ti6A14V的特点及需求分析钛合金Ti6A14V是一种常见的钛合金，具有优良的力学性能和良好的加工性能。

然而，其表面硬度相对较低，耐磨性和耐腐蚀性有待提高。

因此，对其进行表面强化处理是必要的。

三、双层辉光离子无氢渗碳技术双层辉光离子无氢渗碳技术是一种新型的表面处理技术，其核心原理是在无氢环境下，通过双层辉光放电，使碳原子渗入材料表面，从而形成一层致密的碳化物层。

这种技术具有处理温度低、处理时间短、无污染等优点。

四、无氢碳氮共渗技术无氢碳氮共渗技术是在无氢渗碳技术的基础上，进一步引入氮元素，使碳氮元素共同渗入材料表面，形成碳氮化合物层。

这种技术可以进一步提高材料表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

五、钛及钛合金Ti6A14V的双层辉光离子无氢渗碳及无氢碳氮共渗处理针对钛及钛合金Ti6A14V，采用双层辉光离子无氢渗碳及无氢碳氮共渗技术进行处理，可以有效地提高其表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

处理过程中，通过控制辉光放电的参数，如放电电压、放电电流、处理时间等，可以调控渗碳和碳氮共渗的深度和厚度。

六、实验结果与分析通过实验，我们发现采用双层辉光离子无氢渗碳及无氢碳氮共渗技术处理的钛及钛合金Ti6A14V表面形成了致密的碳化物层和碳氮化合物层。

这些化合物层的存在显著提高了材料的表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

同时，我们还发现处理过程中辉光放电的参数对渗碳和碳氮共渗的深度和厚度有着重要的影响。

钛及钛合金表面处理技术和应用

钛及钛合金表面处理技术和应用钛是一种重要的金属材料，具有优异的机械性能、抗腐蚀性能和生物相容性。

在众多的钛制品中，钛及钛合金表面处理技术和应用，是钛材料应用中的重要领域。

本文将对其进行探讨。

一、钛及钛合金表面处理技术1. 电解氧化电解氧化是一种常用的表面处理技术，通过电解过程使得钛表面生成氧化层。

该氧化层具有优异的抗腐蚀性和抗磨损性能，可以保护钛及钛合金表面，在医学领域、航空航天领域等具有广泛应用。

2. 化学镀膜化学镀膜是一种通过化学反应在钛表面附着有机分子的方法，从而生成膜层，从而改善钛及钛合金的耐腐蚀性、生物相容性和机械性能。

此外，化学镀膜技术还可以使得钛表面呈现特殊的光泽和色彩。

3. 等离子喷涂等离子喷涂是一种高效的表面处理技术，通过把金属材料变成粉末后喷涂在钛表面上，从而实现钛和钛合金表面的表面改性。

该技术可以提高钛材料的耐磨性和抗腐蚀性，还可以使得钛表面更好的粘附其他物质。

二、钛及钛合金表面处理应用1. 医学领域钛及钛合金表面处理技术的应用在医学领域中具有非常广泛的应用。

可通过钛及钛合金表面处理技术及应用制造骨植入物、人工心脏瓣膜等医疗设备。

表面处理后，不仅可以提高钛材料的生物相容性，还可以使钛材料坚固耐用、耐磨、不易脱落，并降低钛材料的磨损程度。

2. 机械工程领域钛及钛合金表面处理技术在机械工程领域中也有广泛的应用。

通过电解氧化、化学镀膜和等离子喷涂等表面处理技术能够进一步提高钛材料的耐磨性、抗腐蚀性、耐高温性能以及抗振动性能。

3. 航空航天领域钛及钛合金表面处理应用在航空航天领域，广泛使用于航空发动机、涡轮机、航空船等部件。

表面处理技术能够大幅度提高钛及钛合金材料的耐腐蚀性和机械性能。

另外，在航空航天领域对钛及钛合金表面颜色和表面光泽等要求都比较高，而化学镀膜技术可以满足这种需求。

三、结论钛及钛合金表面处理技术和应用是钛材料应用领域中的重要领域。

通过电解氧化、化学镀膜和等离子喷涂等技术处理后，不仅可以提高钛及钛合金的耐腐蚀性、生物相容性、耐磨性和机械性能，还可以满足航空航天领域对钛及钛合金表面颜色和表面光泽等要求，具有重要的应用价值。

钛合金高温抗氧化涂层的研究进展

钛合金高温抗氧化涂层的研究进展3李　威1,肖来荣1,2,温燕宁1,胡加瑞1,蔡圳阳1,殷傲宇1(1　中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;2　中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,长沙410083)摘要高温抗氧化性差是限制钛合金作为高温结构材料在航空航天领域广泛应用的关键问题。

从涂层体系出发,综述了国内外钛合金高温抗氧化涂层的研究进展。

根据涂层的制备方法和性能,对比了各涂层的优缺点,分析了涂层研究中面临的问题,并提出了解决方法,展望了钛合金高温抗氧化涂层的发展方向。

关键词钛合金　高温抗氧化　涂层　性能中图分类号:TB43 文献标识码:AProgress in R esearch on High T emperature Oxidation R esistantCoatings of Titanium AlloysL I Wei 1,XIAO Lairong 1,2,WEN Yanning 1,HU Jiarui 1,CA I Zhenyang 1,YIN Aoyu 1(1　School of Materials Science and Engineering ,Central South University ,Changsha 410083;2　The Key Laboratory of Non 2Ferrous Metals ,Materials Science and Engineering of Ministry of Education ,Central South University ,Changsha 410083)Abstract The use of titanium alloys as high temperature structural material in aerospace industry is restricted because of its poor oxidation resistance at high temperatures.The present status of research on high temperature oxida 2tion resistant coatings of titanium alloys is reviewed.The advantages and disadvantages of different coatings are com 2pared on the basis of preparation method and properties of the coating ,existing problems are analyzed and possible so 2lutions are suggested ,and the trend development is pointed out.K ey w ords titanium alloys ,high temperature oxidation resistant ,coatings ,properties　3材料科学与工程国家创新实验区项目　李威:男,硕士,主要从事高温防护涂层的研究　肖来荣:通讯作者,男,1968年生,教授　E 2mail :leevii @0　引言钛合金是一种新型结构材料,具有密度小、比强度高、耐高温、耐腐蚀等优点。

钛及钛合金的研究

钛及钛合金的研究1.引言钛是 20 世纪 50 年代发展起来的一种重要的结构金属，因其具有质轻、高强、耐蚀、耐热、无磁等一系列优良性能，以及形状记忆、超导、储氢、生物相容性四大独特功能，被广泛应用在航空航天、舰船、军工、冶金、化工、海水淡化、轻工、环境保护、医疗器械等领域，并创造了巨大的经济和社会效益，在国民经济发展和国防中占有重要的地位和作用。

钛是金属材料王国中“全能的金属”、“海洋金属”、“太空的金属”，从工业价值、资源寿命和发展前景来看，钛被视为继铁、铝之后处于发展中的“第三金属”和“战略金属”。

根据在钛中加入β稳定元素的多少及退火后的组织，钛合金可分为α、近α、α+β、近β和β钛合金。

美、日、俄罗斯以及中国等许多国家都高度重视钛合金的发展，各国根据不同国情和需求进行了各自的研发，现已得到了广泛的应用[1~3]。

2.钛及钛合金的特点钛及钛合金具有许多优良特性,主要体现在如下几个方面：(1)比强度高。

钛合金具有很高的强度,其抗拉强度为686~1 176 MPa,而密度仅为钢的60%左右,所以比强度很高。

(2)硬度较高。

钛合金(退火态)的硬度HRC为32~38。

(3)弹性模量低。

钛合金(退火态)的弹性模量为1.078@105~1.176@105MPa,约为钢和不锈钢的一半。

(4)高温和低温性能优良。

在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,且工作温度范围较宽,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550~600e;在低温下,钛合金的强度反而比在常温时增加,且具有良好的韧性,低温钛合金在-253e时还能保持良好的韧性。

(5)钛的抗腐蚀性强。

钛在550e以下的空气中,表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜,故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及强碱中,其耐蚀性优于大多数不锈钢。

此外,钛还具有形状记忆、吸氢、超导、无磁、低阻尼等优良特性。

纯钛及钛合金与其他材料有关性能的对比见表1。

3.钛及钛合金的研究进展1954 年美国成功研制出第一个实用钛合金Ti-6Al-4V，由于其具有优异的综合性能，成为钛合金中的王牌合金[1]。

钛表面处理技术的研究现状

基钛不具有保护作用的化合物，这不仅使钛表面受到
服役环境和条件，使钛固有的优异性能得到充分
２钛表面处理技术的现状
近１０年来，随着钛材应用领域急剧扩大，国内外
学者针对钛材在使用过程中存在的问题，从表面处理技
ｐｌｓａｅｅｔｏｙｅｔｅｔｅｔａｎｌｓｕｒａｅｍｅａｌｇｒｅｃｉｅａｍｌｃｒｌｔｒａｍｎｄｐａｍａｓｆｃｔｌｙｗｅｅｄｓｒｂｄ．ｕｒ
ＫｅｙＷ０ｒｄｓ：ｔａｉｍ：ｓｌｔｅｈｏｏｙｅｉｗｏｅｅｒｈｉｎｕｔｕｆｅｔｃｎｌｇ；ｒｖｅｆｒｓａｃａ
ｓｒａｓｄｉｕｒａｅｔｅｔｎｔｏｉｎｉｍｔｒａ．Ｈｏｖｒｉｉｏｎｈｔｔｅｔｔｎｕｍａｅｉｌｓｒａｅｔｅｔｅｔｂｐｅｄｕｅｎｓｆｃｒａｍｅｆｔｔｕｍａｅｉ１ａｗｅｅ．ｔＳｆｕｄｔａｈｉａｉｍｔｒａｕｆｃｒａｍｎｙ
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钛-钛合金钝化行为与机理研究

钛-钛合金钝化行为与机理探究摘要：钝化是钛/钛合金在应用中的一个重要问题，本文以探究钛/钛合金的钝化行为和机理为主题，综述了近年来的探究进展。

起首介绍了钛/钛合金的钝化特点和影响因素，对钝化的物理、化学机理进行探讨。

然后详尽介绍了钛/钛合金的表面处理方法和钝化技术，包括机械处理、化学处理和电化学处理等，分析了各种处理方法的优缺点以及应用范围。

最后，介绍了钛/钛合金的钝化膜性质和性能测试方法，包括厚度、成分、结构、耐蚀性等方面，综述了目前钝化膜性能探究的最新进展。

本文旨在为钛/钛合金材料的应用提供参考和借鉴，同时为钛/钛合金钝化膜的探究提供一定的理论依据。

关键词：钛/钛合金，钝化，表面处理，薄膜性能1.引言钛/钛合金具有良好的力学性能、高温强度、耐腐蚀性等优点，在航空、航天、医疗等领域有着广泛的应用。

然而，钛/钛合金与氧气、水等环境接触时容易发生氧化反应，产生“粘附现象”，严峻影响了钛/钛合金材料的性能和应用。

2.钛/钛合金的钝化特性和影响因素(1)钛/钛合金的表面状态(2)环境氧气和水的含量(3)表面处理方法(4)钛/钛合金组织结构3.钛/钛合金的表面处理方法和钝化技术(1)机械处理方法(2)化学处理方法(3)电化学处理方法4.钛/钛合金的钝化膜性质和性能测试方法(1)钝化膜厚度(2)成分和结构(3)耐蚀性和耐磨性5.结论和展望综述了钛/钛合金钝化行为和机理的探究进展，对钛/钛合金材料的应用提供了参考和借鉴，同时为钛/钛合金钝化膜探究提供了一定的理论依据。

将来探究可以在钝化膜的性能优化和钢/钛合金的混合材料探究方面继续深度钝化膜是一层形成在钛/钛合金表面的致密、均质且具有优异性能的薄膜。

它可以有效抑止钛/钛合金与外界环境接触所产生的氧化反应，提高材料的耐腐蚀性和机械性能。

因此，钝化膜已成为钛/钛合金表面处理的重要方法之一。

钝化膜特性的探究表明，钝化膜的厚度、成分、结构和晶体形态等属性与钛/钛合金的钝化性能休戚与共。

钛及钛合金种植体的两种表面处理对细菌黏附能力的影响

ａｌｙｎｔｅｓｒｃｔｕｔｒ，ｐｏｅｔｎｄｅｉｎｏｔｐｏｏｃｓｍｕａｓａｏａｅｉｏｔｌＳｒｃｓｌｓｏｈｕａｅｓｒｃｕｅｏｆｒｐｒａｄａｈｓｆＳｒｔｃｃｕｔｎｓｃｍｐｒｄｗｔｃｎｒｕａｅ．ｙｏｅｈｏｆ
ＭｅｈｄＳａｄｒ — ｉｄｐｌｈｄｃｍｍｅｃａｌｕｅｔａｉｍｎｉｎｕａｌｙｄｓｓｗｅｅｒｎｏｚｄｉｔｈｅｔｏｓｔｎａｄｓｚｏｉｅｏｅｓｒｉｌｐｒｉｎｕａｄｔａｉｍｌｉｒａｄｍｉｅｎｏｔｒｅｙｔｔｏｃ
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中国药物与临床２０年１月第８０８１卷第１期ＣｉｓＲｍｄｅ＆Ｃｉｃ，ｏｅｂｒ０８ｏ８ｏ１１ｈｎｅｅｅｉｅｓｌｉＮｖｍｅ２０，１，．ｎｓＶ．Ｎ１
钛及钛合金种植体的两种表面处理对细菌黏附能力的影响
ｖｒｉ，Ｔｉｕｎ０００１Ｃｉａｅｓｔａｙａ３０，ｈｎｙ
【ｂｔａｔ０ｂｅｔｅｏｉｖｓｇｔｔｅｉｐｃｆｗｉｅｅｔｕａｅｍｄｆａｏｓｏｔｉｍａｄｔａｉＡｓｒｃ】ｊｃｉＴｅｔａａｔｏｏｆｒｎｒｃｏｉｃｔｎｒｉｎｕｎｔｕｖｎｉｅｈｍｓｔｄｆｓｆｉｉｆｔａｉｎｍ
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钛及钛合金的研究

根据在钛中加入β稳定元素的多少及退火后的组织，钛合金可分为α、近α、α+β、近β和β钛合金。

美、日、俄罗斯以及中国等许多国家都高度重视钛合金的发展，各国根据不同国情和需求进行了各自的研发，现已得到了广泛的应用[1~3]。

2.钛及钛合金的特点钛及钛合金具有许多优良特性,主要体现在如下几个方面：(1)比强度高。

钛合金具有很高的强度,其抗拉强度为686~1 176 MPa,而密度仅为钢的60%左右,所以比强度很高。

(2)硬度较高。

钛合金(退火态)的硬度HRC为32~38。

(3)弹性模量低。

钛合金(退火态)的弹性模量为1.078@105~1.176@105MPa,约为钢和不锈钢的一半。

(4)高温和低温性能优良。

(5)钛的抗腐蚀性强。

钛在550e以下的空气中,表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜,故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及强碱中,其耐蚀性优于大多数不锈钢。

此外,钛还具有形状记忆、吸氢、超导、无磁、低阻尼等优良特性。

纯钛及钛合金与其他材料有关性能的对比见表1。

3.钛及钛合金的研究进展1954 年美国成功研制出第一个实用钛合金Ti-6Al-4V，由于其具有优异的综合性能，成为钛合金中的王牌合金[1]。

钛合金研究新进展及应用现状

钛合金研究新进展及应用现状摘要：综述了钛合金的发展历程及当今的研究应用新进展，并对我国钛合金的应用前景做出展望。

关键词：钛合金；发展；研究；应用1 钛合金的发展历程钛是20 世纪50 年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。

世界上许多国家如美国、日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性，并相继对其进行了研究开发，得到了实际应用[1~3]。

美国钛工业起步较早，其规模和技术目前都处在世界领先地位，一开始就注重钛合金材料的基础研究，并以此指导钛合金材料的应用和开发，取得了举世瞩目的成就。

第一个实用的钛合金就是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V 合金，由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，而成为钛合金工业中的王牌合金，该合金使用量已占全部钛合金的75%～85%。

20 世纪50～60 年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70 年代开发出一批耐蚀钛合金，80 年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。

耐热钛合金的使用温度已从50 年代的400 ℃提高到90 年代的600～650℃。

α2 (Ti3Al)和γ（TiAl）基合金的出现，使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端（风扇和压气机）向发动机的热端（涡轮）方向推进。

结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。

目前，美国航空航天用钛量最大，在20世纪80 年代以后设计的各种先进军用战斗机和轰炸机中，钛合金的用量已稳定在20%以上[4,5]。

2 钛合金的研究新进展近年来，各国正在开发低成本和高性能的新型钛合金，努力使钛合金进入具有巨大市场潜力的民用工业领域。

国内外钛合金材料的研究新进展主要体现在以下几方面[6]。

2.1 高温钛合金世界上第一个研制成功的高温钛合金使用温度仅为300~350 ℃。

随后相继研制出使用温度达400℃的IMI550，BT3-1 等合金，以及使用温度为450~500 ℃的IMI679，IMI685，Ti-6246，Ti-6242 等合金。

钛合金的最新研究进展和应用

钛合金的最新研究进展和应用钛合金是一种优良的金属材料，由于其优异的物理和化学性能，被广泛应用于航空、航天、汽车、医疗等领域。

最近几年，钛合金的研究发展取得了很大进展，在材料的制备、加工和表面处理等方面都有了创新。

一、钛合金的制备制备钛合金的方法有很多种，主要包括气相沉积、熔融铸造、粉末冶金和物理气相沉积等。

细粒化和均匀化是钛合金制备的重要研究方向。

目前，热等静压制备方法在制备高强度、高韧性钛合金方面有了很大的进展，并且可以实现对钛合金宏观形貌和微细结构的精细控制。

二、钛合金的加工传统的钛合金加工方法包括铸造、锻造、剪切、冲压等。

近年来，先进的加工技术在钛合金加工中得到了广泛应用，例如光刻、激光成形、数控加工等。

激光成形技术可以实现对钛合金的高效率加工，提高了钛合金零部件的精度和质量。

三、钛合金的表面处理对钛合金表面的处理可以改善钛合金的耐腐蚀性和抗氧化性，提高钛合金的使用寿命，并且可以增加钛合金的美观度。

目前，主要有化学表面处理、电化学表面处理、金属镀覆和涂层表面处理等方法。

其中，氧化处理可以在钛合金表面形成一层高硬度的氧化膜，提高钛合金的耐磨性和耐腐蚀性。

四、钛合金的应用钛合金的应用范围非常广泛，主要包括以下几个方面：（1）航空航天领域。

钛合金作为航空和航天工业的主要结构材料，具有优良的高温、高强度、低密度等特点。

（2）医疗领域。

钛合金作为医疗行业中的植入材料，在人体内具有良好的生物相容性和耐腐蚀性。

（3）汽车领域。

钛合金可以提高汽车零部件的强度和韧性，缩小零部件的尺寸和重量，同时也可以提高燃油效率。

总的来说，随着钛合金的研究不断深入，其应用领域也在不断扩展。

未来，钛合金将在更广泛的领域得到应用，同时也需要继续加强其制备、加工和表面处理等方面的研究，以提高其性能和应用价值。

钛金属表面处理技术及其对材料性能影响的研究

2024年 2月上世界有色金属11冶金冶炼M etallurgical smelting钛金属表面处理技术及其对材料性能影响的研究车宇峰，高俊豪，周小虎西安钛斗金属制品科技有限公司，陕西　西安　７１００１８摘要：钛金属因其具有良好的耐腐蚀性能，在航空航天、能源、核工业等领域应用广泛，但钛金属具有的高硬度和高弹性模量特性，使其在加工和使用过程中容易产生裂纹等缺陷，降低其使用寿命。

近年来，表面处理技术在钛金属应用中受到广泛关注，通过表面改性能够改善钛金属的表面性能，提高钛金属的耐腐蚀性、耐磨性及抗疲劳性能，从而延长其使用寿命。

本文概述了目前钛金属的表面处理技术，总结了常见的表面处理方法对材料性能的影响。

关键词：钛金属；表面处理技术；材料性能中图分类号：ＴＧ１７４．４文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０２４）０３－００１１－３Research on Surface Treatment Technology of Titanium Metal and Its Impact on Material PropertiesCHE Yu-feng, GAO Jun-hao, ZHOU Xiao-huＸｉ＇ａｎ　Ｔｉｄｏｕ　Ｍｅｔａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ，Ｘｉ’ａｎ　７１００１８，ＣｈｉｎａAbstract: Ｔｉｔａｎｉｕｍ　ｍｅｔａｌ　ｉｓ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ａｅｒｏｓｐａｃｅ，　ｅｎｅｒｇｙ，　ｎｕｃｌｅａｒ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｆｉｅｌｄｓ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｉｔｓ　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．　Ｈｏｗｅｖｅｒ，　ｉｔｓ　ｈｉｇｈ　ｈａｒｄｎｅｓｓ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｅｌａｓｔｉｃ　ｍｏｄｕｌｕｓ　ｍａｋｅ　ｉｔ　ｐｒｏｎｅ　ｔｏ　ｄｅｆｅｃｔｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｃｒａｃｋｓ　ｄｕｒｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｎｄ　ｕｓｅ，　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｉｔｓ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｉｆｅ．　Ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，　ｓｕｒｆａｃｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｈａｓ　ｒｅｃｅｉｖｅｄ　ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ｍｅｔａｌ．　Ｓｕｒｆａｃｅ　ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｃａｎ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ｍｅｔａｌ，　ｅｎｈａｎｃｅ　ｉｔｓ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，　ｗｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，　ａｎｄ　ｆａｔｉｇｕｅ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，　ｔｈｅｒｅｂｙ　ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ　ｉｔｓ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｉｆｅ．　Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ａｎ　ｏｖｅｒｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｆｏｒ　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ｍｅｔａｌ　ａｎｄ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　ｃｏｍｍｏｎ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｎ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Keywords:　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ｍｅｔａｌ；　Ｓｕｒｆａｃｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；　Ｍａｔｅｒｉａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ收稿日期：２０２３－１２作者简介：车宇峰，男，生于１９８４年，汉族，陕西西安人，本科，工程师，研究方向：金属材料加工。

口腔修复中钛和钛合金的表面改性方法研究进展

ａｎｄｄｅｅｐｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｄｅｎｔｉｓｔｒｙ．Ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｓｕｆａｒｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｎｓｕｒｅｓｔｈａｔｔｉｔａｎｉｕｍａｎｄｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｔｈａｔａｐｐｌｙｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
临床应用中亟待解决的问题。
【关键词】钛；钛合金；表面修饰；口腔材料
＊ｌＥ｛ｆ类号Ｒ７８文献标识码Ａ文章编号１６７４ — ６８０６（２０１３）１１－０１４５ — ０３
ＴｈｅＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＳｕｒｆａｃｅＭｏｄｉｉｃｆａｔｉｏｎｏｆＴｉｔａｎｉｕｍａｎｄＴｉｔａｎｉｕｍＡｌｌｏｙ／ＳＵＮＭｉｎ，ＴＡＮＧＸｕ－ｙａｎ．／／ＣｈｉｎｅｓｅａｎｄＦｏｒｅｉｇｎＭｅｄｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，
ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃｌａｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ａｎｉｎｔｅｎｓｉｖｅｗｏｒｋｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｅｍａｔｅｒｉｌｓａｆｏｒｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

钛合金的表面改性研究

钛合金的表面改性研究钛合金是一种广泛应用的金属材料，具有高强度、低密度、良好的耐腐蚀性和生物兼容性等优良特性。

然而，由于钛合金表面固有的化学惰性和良好的机械性质，限制了其在许多领域的应用。

为了克服这一问题，研究人员开始对钛合金表面进行改性处理。

本文将围绕钛合金的表面改性展开探讨。

一、表面改性技术表面改性是针对钛合金表面进行的一系列处理方法，目的是改善钛合金的表面性质。

现有的表面改性技术主要分为以下几类：1.化学表面改性此类表面改性方法主要是利用化学方法改变钛合金表面的化学成分或形成化学吸附层，包括阳极氧化、阳极电析和化学气相沉积等。

2.物理表面改性此类表面改性方法主要是利用物理方法对钛合金表面进行改变，包括电子束表面处理、激光表面处理和电弧喷涂等。

3.生物表面改性此类表面改性方法主要是利用细胞和组织的生物活性，改变钛合金表面的形貌和化学成分，从而实现良好的生物兼容性。

这种方法主要包括骨组织工程和组织工程等。

二、表面改性的应用钛合金表面改性可以应用于许多领域，下面以医疗、汽车、航空航天为例进行介绍。

1.医疗应用钛合金在医疗领域中被广泛应用。

例如，钛合金的生物兼容性和对骨组织的生物活性，使得它是一种非常优秀的人工髋关节和人工牙齿的材料。

表面改性技术可以进一步提高钛合金的生物兼容性，从而使其更加适用于医疗领域。

2.汽车应用钛合金在汽车领域中可以用于汽车发动机的材料。

表面改性技术可以提高钛合金的抗疲劳性和抗氧化性，使其更加适用于汽车引擎的材料。

3.航空航天应用钛合金在航空航天领域中得到广泛应用。

例如，钛合金可以用于航空发动机的叶片。

表面改性技术可以提高钛合金的热稳定性和耐磨性，从而使其更加适用于航空发动机的叶片材料。

三、表面改性的挑战钛合金表面改性技术虽然在许多领域中被广泛应用，但在实际应用中还存在一些挑战。

下面针对这些挑战进行简要介绍：1.改性膜的制备和稳定性改性膜作为一种表面改性方法，需要制备合适的膜，并且膜的稳定性也非常重要。

生物医用钛合金材料的研究进展

生物医用钛合金材料的研究进展随着现代医学的发展，生物医用材料在医疗领域中起着至关重要的作用。

其中，钛合金材料由于其优良的生物相容性和机械性能而备受关注。

本文将就生物医用钛合金材料的研究进展进行探讨。

一、钛合金材料的特点钛合金是由钛和其它元素（如铝、钼等）合金化而成的材料。

它具有重量轻、力学性能好、耐蚀性高、生物相容性好的特点，成为了生物医学领域中广泛使用的材料之一。

钛合金的重量轻是由于钛的密度较小，在医疗设备中使用可以减轻患者的负担，提高手术的成功率。

同时，钛合金的力学性能优异，能够满足不同医学需求的要求，比如可以使用于骨骼支架、牙科种植体等方面。

另外，钛合金具有良好的耐蚀性，不易被体液和生物组织腐蚀，因此可以长期应用于植入体内的医疗器械。

此外，钛合金表面易于与骨组织结合，能够促进骨与植入物的整合，提高植入物的稳定性与功能。

二、生物医用钛合金材料的应用（一）骨骼修复领域钛合金材料在骨骼修复领域中有着广泛的应用。

具体而言，钛合金可以制成骨板、骨螺钉等用于骨折固定，或制成人工关节、人工髋等用于关节置换。

这些医用器械不仅具有良好的生物相容性，而且由于钛合金的机械性能优良，可以承受髋关节等关节处较大的压力，降低植入物疲劳破坏的风险。

（二）牙科应用领域钛合金材料在牙科应用领域中也有着重要的地位。

一些研究表明，钛合金种植体可以与骨组织无缝结合，能够成为牙齿修复的稳定支撑。

此外，钛合金材料表面可进行氧化处理，形成微米级的表面粗糙度，有助于促进骨细胞的黏附和生长，提高种植体的成功率。

（三）心脏血管领域钛合金材料在心脏血管领域的应用主要体现在人工心脏瓣膜上。

钛合金人工心脏瓣膜具有平滑的表面、良好的机械性能和生物相容性，能够在血流中保持无阻力、无泄漏的状态。

三、钛合金材料改性与表面处理目前，对钛合金材料的改性与表面处理成为了研究的热点。

常见的改性方法包括氧化、纳米涂层、生物功能化修饰等。

氧化处理可以改善钛合金表面的生物相容性和机械性能，增强钛合金与骨组织的结合。