工业纯钛TA2的阳极氧化工艺研究
一种工业纯钛ta2的电解腐蚀剂及电解抛光腐蚀方法与流程
一种工业纯钛ta2的电解腐蚀剂及电解抛光腐蚀方法与流程
工业纯钛TA2的电解腐蚀剂通常采用酸性溶液，常见的有硝酸、硫酸等。
以下是一种常见的电解抛光腐蚀方法与流程：
1. 预处理：将工件表面清洗干净，去除表面污垢和油脂。
2. 酸洗：将工件浸泡在酸性溶液中（如硝酸溶液），进行酸洗处理。
酸洗可以去除表面氧化层和杂质，提高工件表面的纯净度。
3. 电解抛光：将酸洗后的工件放置在电解槽中，槽中注入电解腐蚀剂溶液（如硫酸溶液）。
使用直流电源，将工件作为阳极，通过电流的作用，在溶液中发生电解过程，使得工件表面发生腐蚀和抛光。
电解腐蚀剂的浓度和温度可以根据需要调整。
4. 清洗：将腐蚀后的工件取出，用清水彻底清洗去除电解液残留。
5. 除油：将工件浸泡在除油剂中，去除表面的油脂和污垢。
6. 中和处理：将除油后的工件浸泡在碱性中和液中，中和残留的酸性溶液。
7. 冲洗：最后使用清水彻底冲洗工件，确保工件表面干净。
工业纯钛的热氧化研究
钛的氧化动力学规律随温度和时间的变化
钛的氧化
• •
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钛氧化的明显特征有两个： 一是，在600~1000℃之间时，随时间延长，容易发生失稳氧化，即容易发生 有抛物线规律向直线规律的转变；
二是，钛的氧化膜往往呈片层状结构，片层与片层间的过渡区域结合弱，甚 至为裂隙。这种片层状结构的形成和钛的高氧溶解性有关。由于发生氧化的 钛中已含高浓度的氧，氧化时反应迅速，膜内应力来不及释放而导致这部分 膜与基体分离。紧接着在发生溶解和氧化，膜就呈片层状结构。 也有可能是钛中先发生氧的溶解，结果导致溶解层中应力高、脆性大，与内 部的钛发生分离。分离后的钛迅速被氧化。这一过程循环进行下去，钛表面 就会出现片层状结构的氧化膜。在钛的合金上，也经常可以观察到氧化膜呈 片层结构的现象。
500℃ 1.66300 1.81811 1.66421 1.9057751 1.78692 1.66412
600℃ 1.70778 1.77919 1.81459 1.76825 2.10320 1.80788 2.07510 1.69885 1.48625 1.96359
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钛的氧化物的基本性质、结构与缺 陷
Ti-O 相图的富钛部分
钛的氧化物
钛的稳定氧化物有
：Ti O、TiO、Ti O 、Ti O 、Ti O
2 2 3 3 5 n
2n-1
TiO2
在接近大气的氧分压下，温度低于1000℃，钛的氧化基本上只生成 TiO2 在更高温度，特别是在降低的氧分压下，可以形成低价钛的氧化物。 本文主要研究钛在1000℃以下的氧化行为，在此着重介绍二氧化钛的性质及结构。 • 二氧化钛俗称钛白，白色固体或粉末状的两性氧化物。化学式 ，分子 TiO2 • 量79.9，熔点1830～1850℃ ，沸点2500～3000℃。二氧化钛有三种同素异构 • 体，即金红石型，锐钛型和板钛型。 • 莫氏硬度：金红石型7~7.5，锐钛型5.5~6，板钛型5.5~6. • 摩尔比热容（200~1000℃，J/mol· K）：金红石型55.2，锐钛型54.2.
强碱-阳极氧化法处理Ti片制备TiO_2薄膜的研究
强碱-阳极氧化法处理Ti片制备TiO_2薄膜的研究陈静允;刘宗健;周环;郑遗凡【摘要】Abstract:In this article, TiO2 films were prepared via modification to the surface of titanium foils by strong alkali-anodic oxidation. The effects of anode voltage on the morphology and chemical composition of the fdms were systematically investigated by using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The oxide films consist of three kinds of titanium oxides, mainly in the form of TiO2, with sub-oxides Ti203 and TiO. In addition, the film morphology depended on the anode voltage and different morphologies could be prepared under different anode voltages while keeping other conditions the same. The films were thicker and denser with higher voltage. The process of generating oxide films on the titanium surface was Ti→TiO→Ti2O3→TiOz and the probabi]_ity of transfer TiO to TiO2 depended on the oxidizing voltages and duration.%本文利用强碱-阳极氧化法对钛片进行改性,制备TiO2薄膜;用扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）考察了不同电解液浓度下氧化电压对TiO2氧化膜形貌及组成的影响。
纯钛阳极氧化
纯钛阳极氧化纯钛阳极氧化是一种常见的表面处理技术，它可以使钛金属表面形成一层氧化膜，从而提高其耐腐蚀性、耐磨性和耐热性等性能。
本文将从纯钛阳极氧化的原理、工艺和应用等方面进行介绍。
纯钛阳极氧化的原理是利用电化学反应，在电解液中将钛金属表面氧化成一层氧化膜。
具体来说，当钛金属置于电解液中，通过外加电压，钛金属表面会产生氧化还原反应，生成氧化钛膜。
氧化钛膜的厚度和性质取决于电解液的成分、电解条件和钛金属表面的处理方式等因素。
二、纯钛阳极氧化的工艺纯钛阳极氧化的工艺包括预处理、电解液配制、电解、清洗和封孔等步骤。
1. 预处理：将钛金属表面进行机械处理，去除表面的氧化皮和污垢，使其表面光洁度达到要求。
2. 电解液配制：根据不同的要求，选择不同的电解液配方。
常用的电解液包括硫酸、磷酸、硝酸等。
3. 电解：将钛金属置于电解槽中，通过外加电压，使钛金属表面产生氧化还原反应，生成氧化钛膜。
电解过程中，需要控制电解液的温度、浓度、电压和电流等参数，以保证氧化钛膜的质量和厚度。
4. 清洗：将氧化钛膜表面的残留电解液和杂质清洗干净，以免影响其性能。
5. 封孔：在氧化钛膜表面形成微小的孔洞，以便将其染色或涂覆其他材料。
三、纯钛阳极氧化的应用纯钛阳极氧化广泛应用于航空航天、医疗器械、化工、电子等领域。
具体应用包括：1. 航空航天领域：纯钛阳极氧化可以提高钛合金的耐腐蚀性和耐磨性，使其适用于航空航天领域的高温、高压和强腐蚀环境。
2. 医疗器械领域：纯钛阳极氧化可以使钛金属表面具有良好的生物相容性和耐腐蚀性，适用于制造人工关节、牙科种植体等医疗器械。
3. 化工领域：纯钛阳极氧化可以提高钛合金的耐腐蚀性和耐磨性，适用于化工领域的腐蚀介质输送管道、反应器等设备。
4. 电子领域：纯钛阳极氧化可以使钛金属表面具有良好的导电性和耐腐蚀性，适用于制造电子元器件、电池等产品。
纯钛阳极氧化是一种重要的表面处理技术，可以提高钛金属的性能和应用范围。
钛上阳极氧化生成TiO_2光催化薄膜的结构与性能
钛上阳极氧化生成TiO_2光催化薄膜的结构与性能沈嘉年;宋江江;马寒冰;武朋飞;肖美群;姚书典【期刊名称】《稀有金属材料与工程》【年(卷),期】2004(33)10【摘要】研究了电化学阳极氧化在钛上制备的纳米晶多孔TiO2光催化薄膜的结构与光催化特性。
将工业纯钛片或钛箔暴露于电介质溶液并加一定电压,钛表面将氧化生长多孔TiO2薄膜。
适当控制氧化电压、溶液温度,得到非晶氧化膜,再进行晶化处理,得到锐钛矿相纳米晶TiO2薄膜。
其晶粒尺寸约在10nm^30nm。
用SEM,TEM,XRD表征TiO2薄膜的形貌与相结构。
用光谱仪测定了薄膜对入射光的吸收特性,表明电化学氧化制备的纳米晶二氧化钛薄膜对近紫外入射光产生强烈的吸收,显示纳米结构的量子效应。
测定了薄膜对酸性红溶液的光催化降解效率,结果表明反应30min后薄膜对酸性红的光催化降解率可达95%以上。
【总页数】4页(P1076-1079)【关键词】电化学氧化;纳米晶二氧化钛薄膜;光催化【作者】沈嘉年;宋江江;马寒冰;武朋飞;肖美群;姚书典【作者单位】上海大学材料研究所【正文语种】中文【中图分类】TG146【相关文献】1.微弧氧化法制备WO_3/TiO_2复合薄膜的结构及光催化性能 [J], 何剑;蔡启舟;肖枫;罗强;王丽娟;祝迪2.电子束辐照在二氧化钛上沉积银制备高性能光催化薄膜 [J], 顾雪楠;叶茂;胡燕;魏林;侯兴刚;刘晓光;刘安东3.预涂CuO的二氧化钛薄膜光催化性能与结构研究 [J], 任成军;钟本和;陈国强4.PEG对二氧化钛薄膜微观结构和光催化性能的影响 [J], 陈霞;陆改玲;周澐;计晶晶5.电化学氧化生长纳米晶TiO_2光催化薄膜结构与性能表征 [J], 宋江江;沈嘉年;李凌峰;姚书典因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
纯钛不同温度热氧化处理组织与耐蚀性研究
纯钛不同温度热氧化处理组织与耐蚀性研究 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998学号：05430205江苏工业学院毕业论文（2009届）题目纯钛不同温度热氧化处理组织与耐蚀性研究学生倪静学院材料科学与工程学院专业班级金材052 校内指导教师胡静专业技术职务教授二○○九年六月纯钛不同温度热氧化处理组织与耐蚀性研究摘要：钛及钛合金由于其高的比强度、优异的耐腐蚀性和良好的生物相容性，广泛应用于航空航天、化工、航海、医疗器械、国防领域。
但钛及钛合金在一些介质中较差的耐腐蚀性限制了它的应用。
热氧化处理是一种简单、环保的工艺，可强化钛合金的表面，改善钛在一些介质中的耐腐蚀性能。
本研究选取了TA2为研究对象，将TA2置于箱式电阻炉中进行温度为500℃、600℃、650℃、700℃、750℃和850℃，时间为210min热氧化。
利用光学显微镜（OM）对不同温度热氧化试样表层和截面的组织分析；用扫描电子显微镜（SEM）对不同温度热氧化试样的表层和截面、腐蚀前后进行组织形貌进行分析；利用EDS 分析了微区成分和截面元素分布情况；采用X射线（XRD）对不同温度热氧化试样的表层进行物相分析；利用维氏硬度计对不同温度热氧化试样的表层进行显微硬度分析。
最后研究了TA2经不同温度热氧化后在36-38%的HCl和30%的H2O2中的耐腐蚀性。
研究结果表明，600℃以上热氧化在表面形成了TiO2氧化膜，整个氧化渗层由表层TiO2氧化膜和氧扩散层构成，热氧化温度越高，表面形成的TiO2氧化膜越厚，表面硬度越高。
热氧化后试样表面硬度随温度升高而提高；耐腐蚀性在一定温度范围内，随温度升高而提高，本研究中，210min、700℃生成的氧化膜的耐腐蚀性最好。
关键词：纯钛；热氧化；氧化层；显微硬度；耐腐蚀性The effect of thermal oxidation at different temperature on the microstructure and corrosion-resistance for CP-Ti Abstract: Titanium and its alloys have a wide range of applications in the fields of aerospace，chemical industry，marine，biomedical devices and defense because of their combination of properties in terms of high strength to weight ratio, exceptional resistance to corrosion and excellent biocompatibility.However, the poor tribological properties and undesirable corrosion-resistance in certain mediums of titanium alloys are still a limit for their use in some applications. Thermal oxidation (TO) treatment is an easy and environmental friendly technique that can be used to harden the surface of titanium alloys， and hence improve the poor tribological properties of these materials.TA2 samples were subjected to TO treatment at 500℃、600℃、650℃、700℃、750℃、850℃ for 210min. The effects of different TO temperature on microstructure、hardness、corrosion resistance in 36-38% HCl、30% H2O2 of TA2 were systematically studied. OM， SEM&EDS， XRD etc were employed for the microstructure, morphology and phases analysis; The hardness was measured by Vickerhardness tester. As reference, all the tests above were carried out on untreated TA2 as both counterparts.The results showed that the hardness of TA2 surface increases accompanied by significant improvement in wear resistance. The higher the TO temperature is，the thicker the oxidized film is. The oxidized film consists of titanium dioxide layer and oxygen diffusion zone beneath it. The best corrosion resistance was obtained after 210min700℃TO treatment.Key words: CP-Ti；Thermal oxidation；Oxidation layer；Micro-hardness；Corrosion-resistance目录1绪论钛的基本性质钛的矿物在自然界中分布很广，钛在地壳中的含量约为%，在金属中仅次于铝、铁和镁。
阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管在钛表面改性中的研究进展
阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管在钛表面改性中的研究进展采用阳极氧化法在钛基体表面原位制备高度有序的二氧化钛（TiO2）纳米管阵列，探讨阳极氧化电压、次数、电解液种类、电解液浓度和电解液温度等对二氧化钛纳米管表面形貌的影响。
相对于微米级表面，TiO2纳米管具有更好的促进体外矿化和促进成骨性，同时可作为生物载体负载生长因子和抗生素等载体。
本文就此作一综述。
标签：钛；阳极氧化；纳米管Research progress on modifying Ti surfaces with TiO2 nanotubes by anodic oxidation Yu Xiaolin, Deng Feilong.（Research Institute of Stomatology, Hospital of Stomatology, Guanghua School of Stomatology, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510055, China）[Abstract]By anodic oxidation it is possible to fabricate regularly and orderly TiO2 nanotubes. Surface features of TiO2 nanotubes can be affected by the electolyte, the potential and the times of anodic oxidation. TiO2 nan－otubes have been observed to promote bone formation, compared with microscale features, and to serve as carriers for drugs such as growth factors, antibacterial agents, and other drugs. This review includes all the aspects above.[Key words]titanium；anodic oxidation；nanotube钛及钛合金因其良好的力学性能和生物相容性已被广泛应用于临床，但仍有少数病例因骨整合不良而导致治疗失败，因此钛表面改性一直是国内外竞相研究的热点。
工业纯钛TA2的性能特点及焊接工艺研究
工业纯钛 TA2 的性能特点及焊接工艺研究
郭 敬1，王海强2
（１． 中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司，山东 济南 ２５０１０１ ；２． 国电库尔勒发电有限公司，新疆 库尔勒 ８４１０００）
摘 要 ：本文在对爆炸 ￣ 轧制 ￣ 钛钢复合板中的工业纯钛 ＴＡ２ 的性能特点进行分析的基础上，通过焊接性分析对工业
由于工业纯钛具有较好的综合性能和优异的耐蚀性能， 使它成为许多工业部分不可缺少的结构材料。如果是在水 中，它可以在短时间里和氧发生反应，在其表面形成致密的 氧化膜，使钛产生良好的耐腐蚀性。钛表面钝化膜具有很强 的自愈再生能力，即使在机械磨损的情况下也能快速生成新 的氧化膜，完全满足钛在一般条件下的耐腐蚀要求。使得爆 炸 ~ 轧制 ~ 钛钢复合板成为电厂烟囱内衬钢筒的首选材料。
表6??宏观金相试验结果试样编号焊缝金属和热影响区的横断面备注焊缝和热影响区界限是否完全熔合裂纹焊脚长度差mm191mt1清晰完全熔合无15合格191mt2清晰完全熔合无17合格191mt3清晰完全熔合无1合格191mt4清晰完全熔合无08合格191mt5清晰完全熔合无15合格43?试验结果分析15个试样的外观颜色为银白色淡黄色和黄色
纯钛 ＴＡ２ 的焊接工艺进行研究，整理出了爆炸 － 轧制 － 钛钢复合板用于火电机组烟囱钢内筒的钛层焊接工艺，可为今
后类似工程项目的焊接提供借鉴。
关键词 ：ＴＡ２ ；焊接性 ；焊接工艺
中图分类号 ：ＴＧ４５６．７
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１００２－５０６５（２０１９）１１－０１６０－２
Study on Properties and Welding Technology of Industrial Pure Titanium TA2
二氧化钛阳极氧化
学号：2009301020094密级：＿＿＿＿＿＿武汉大学本科毕业论文阳极氧化制备TiO2纳米管院系名称：物理科学与技术学院专业名称：物理学类学生姓名：高易指导老师：陈万平教授二零一三年五月BACHELOR'S DEGREE THESIS OF WUHAN UNIVERSITYFabrication of nano-TiO2 byanodization methodCollege: Physics science and TechnologySubject: PhysicsStudent’s Name：Gao YiDirected By：Prof. Chen Wan pingMay 2013郑重声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于培养单位本人签名：＿＿＿＿＿＿日期＿＿＿＿＿＿＿＿摘要纳米技术是在二十世纪末页才逐渐发展起来的新兴的交叉型的前沿学科。
纳米材料通常具有特殊的结构和优异的性能,在纳米器件，光催化，激光，电池等方面有着巨大的应用前景。
因此，找出一种能简便制造纳米管的方法就变得尤为重要。
阳极氧化制备TiO2纳米管不仅成本低廉，反应条件简单可控，而且产物直接生成在电极上，易于分离，受到越来越多的关注与研究。
本文主要通过改变阳极氧化电压得到不同参数的纳米管，通过电镜和XRD来对其进行观测,探讨电压对其形貌的影响关键词：阳极氧化，纳米管，TiO2，AbstractNano-technology is a new, interactive and promising subject which starts at the end of 20th century. nanometer materials always has special structure and excellent performance that brings great applied prospect in nanometer devices, photocatalysis and battery fields. As a result, it’s important to develop a simple and effective way for the Fabrication of nano-TiO-2Anodization method not only has benefits of low costs and simple reaction condition, but also can be separated easily. As a result, more and more attention and investigation are on itIn the present paper, I investigate the different nanotubes by change voltage between the samples. And then I can get results of the question.Key words: anodization nanotube TiO2摘要 (IV)Abstract (I)Key words: (I)第一章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2 TiO2的结构 (1)1.3 对纳米管进行掺杂 (3)1.4 常见的纳米管制备方法 (3)模版合成法 (3)水热合成法 (4)阳极氧化法 (5)1.3纳米管阵列的应用 (5)光分解制造氢 (5)光催化降解有机物 (6)染料敏化太阳能电池 (6)气敏传感器 (6)第二章实验原理及方法 (7)2.1 TiO2纳米管的形成机理 (7)2.2 实验仪器及原料的介绍 (8)2.3 实验操作及内容内容 (9)2.3.1 电解液的配制 (9)2.3.2 实验材料的清洗 (9)2.3.3 反应 (10)第三章对样品的测量分析 (11)3.1 样品的SEM测量分析 (11)3.1.1 SEM测量的方法 (11)3.1.2 SEM测量的结果 (11)3.1.3 SEM结果的分析与结论 (15)3.2 样品的XRD测量分析 (16)3.2.1 XRD测量的方法 (16)3.2.2 XRD测量的结果 (16)3.2.3 XRD结果的分析与结论 (17)3.3 样品的光催化处理 (18)3.31 光催化测量的方法 (18)3.3.2 光催化的测量结果 (19)3.3.3 光催化的分析与结论 (19)第四章总结与展望 (21)参考文献 (22)致谢 (25)第一章绪论1.1研究背景随着人类进入21世纪，材料和能源问题成为越来越突出的人们关注的重点。
阳极氧化法制备TiO_2纳米管及特性研究[1]
![阳极氧化法制备TiO_2纳米管及特性研究[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/fcad89c79ec3d5bbfd0a74ac.png)
2. 1 TiO2 纳米管 SEM 检测
不同角度观察的 TiO2 纳米管的 SEM 形貌图见图 2 。
流密度急剧下降 ,其反应式为 :
2 H2 O →4 H + + O2 + 4e - Ti + O2 →TiO2
(1)
图 3 阳极氧化过程中电流密度2时间变化曲线 (其电压 、占空比 、频率分别为 :
2. 2 TiO2 纳米管状结构的形成机理
TiO2 纳米管的形成机理是比较复杂的 ,钛阳极氧化过程 大致可分为三个阶段[728] ,第一个阶段是阻挡层的形成 。这个 阶段在钛片表面生成一层致密的 TiO2 薄膜阻挡层 ,这个过程 的时间很短 ,如图 3 中的 I 所示 。随着氧化膜的形成 ,平均电
关键词 直流脉冲 ,阳极氧化 , TiO2 纳米管
Study on characteristics of TiO2 nanotube array prepared by anode oxidation
Wei Shiliang He Xiang Sun Fenglo u Zho ng Zhiyo u
growth speed can be st ro ngly influenced by t he applied elect ricity parameters and ult raso nic assistant . And t he samples were researched before and after annealing by XRD and UV2Vis.
本方法以工业纯钛片作为阳极 ,不锈钢板为阴极 ,采用单 向直流脉冲电源 ,在相同的电解质溶液中进行阳极氧化 , 同时 利用超声波作为辅助源进行对比实验 。通过 SEM 检测研究 了电参数对 TiO2 纳米管的形貌和生长速度影响 ,在氧化处理 的同时通过计算机采集电流随时间 ( I2t) 的变化曲线 ,对 TiO2 纳米管的形成的机理进行了讨论 ,并对其特性进行了研究 。
TiO_2纳米管阳极氧化制备机理及热处理对其影响
收稿日期：2011-10-28。
收修改稿日期：2012-02-17。
国家自然科学基金(No.40972107；41102099)；国家重点基础研究发展计划课题(No.2009CB219604)；国家科技重大专项(No.2011ZX05034-001；No.2011ZX05062-006)；黑龙江省自然科学基金青年科学基金(No.QC2010121)和黑龙江省教育厅项目(No.12521599)资助项目。
＊通讯联系人。
E -mail ：dmliu@TiO 2纳米管阳极氧化制备机理及热处理对其影响殷广明1,2刘大锰＊,1陈伟1阚伟2(1中国地质大学(北京)能源学院，北京100084)(2齐齐哈尔大学分析测试中心，齐齐哈尔161006)摘要：采用阳极氧化方法，在NH 4F+H 2O 的乙二醇溶液体系下制备了TiO 2纳米管列阵薄膜，建立了TiO 2纳米管列阵薄膜的“电场诱导”生长模型。
TiO 2纳米管的管形结构形成与TiO 2的半导体性质相关。
纳米管表面吸附的纳米粒子与管壁间空间有关系。
经过退火处理的纳米管管口由12~14个直径为25~35nm 的纳米颗粒团聚体组成，600℃时，纳米管结构已被破坏。
经过300~600℃之间不同温度处理后的TiO 2纳米管呈现锐钛矿晶态,比表面积随温度升高呈下降趋势。
关键词：TiO 2纳米管；阳极氧化；生长机理；热处理中图分类号：O614.41+1文献标识码：A文章编号：1001-4861(2012)06-1205-05Anodic Oxidation Mechanism and Annealing Influence of TiO 2Nanotubes ArraysYIN Guang -Ming 1,2LIU Da -Meng ＊,1CHEN Wei 1KAN Wei 2(1College of Energy Resources,China University of Geossciences (Beijing ),Beijing 100084,China )(2Analysis and Test Center,Qiqihaer University,Qiqihaer,Helongjiang 100106,China )Abstract:In NH 4F+H 2O ethylene glycol solution,the TiO 2nanotube arrays were fabricated on the Ti substrate via anodic oxidation method at room temperature.The induced electric -field growth model of TiO 2nanotube arrays was created.The formation of TiO 2nanotubes ′tubular morphology is bound up with TiO 2semiconductor properties,The results show that there is relationship between nanoparticles on nanotube surface and space between walls.After annealing treatment,nanotube wall was comprised of 12~14nanoparticles which the diameter of 25~35nm,and the nanotubes ′structure has been destroyed at 600℃.TiO 2nanotubes present Anatase after annealing between 300~600℃.Specific surface area of nanotubes drop with temperature rise.Key words:TiO 2nanotubes;anodic oxidation;growth mechanism;annealing引言TiO 2纳米材料具有优异的光电性能，为提高其应用，发展了多种TiO 2纳米材料的制备方法[1-2]，尤其自2001年Gong 等[3]发现阳极氧化法制备TiO 2纳米管以来，人们对这种方法产生极大的研究热情，选用不同的电解液制备出了具有不同长度的TiO 2纳米管[4-6]，为TiO 2纳米管的形成机理研究[7-9]、应用研究[10-11]提供了广阔空间，极大的丰富了TiO 2纳米材料的科学研究。
阳极氧化法制备TiO_2纳米管
乙二醇电解液阳极氧化法制备TiO 2纳米管朱伟庆,王树林,刘杰,高乾,王海峰(上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093)摘 要:以NH 4F/乙二醇为电解液对钛箔进行阳极氧化制备T iO 2纳米管;采用XRD 和SEM研究了退火前后TiO 2纳米管的物相结构和形貌。
结果表明:制备的TiO 2纳米管主要为无定形态TiO 2相,经450 退火3h 后,大部分转变为锐钛矿相和少量的金红石相,晶粒生长良好;T iO 2纳米管的外径为200nm,壁厚为30nm,管壁光滑,经退火后形状几乎没有变化;TiO 2纳米管的生成经历了致密氧化层的形成、多孔层的形成以及纳米管的形成与稳定生长三个阶段,是场致氧化、场致溶解和化学溶解三个反应共同作用并逐步达到动态平衡的结果。
关键词:T iO 2纳米管;阳极氧化法;乙二醇中图分类号:T B321 文献标志码:A 文章编号:1000-3738(2011)01-0076-03TiO 2Nanotube Perpared by Anodic Oxidation in Ethylene Glycol ElectrolyteZHU We -i qing,WANG Shu -lin,LIU Jie,GAO Qian,W ANG Ha-i feng(Ener gy and Po wer Eng ineering Co llege,U niversit y of Shanghai fo r Science and T echnolog y,Shanghai 200093,China)Abstract:T iO 2nano tubes (N T )w ere pr epar ed by anodic ox idation in ethy lene g ly co l and N H 4F electr olyte.T he phase st ructur e and mor pholog y o f the T iO 2N T befor e and aft er annealed wer e analyzed by means of XRD and SEM.T he results show that mo st of the prepa red T iO 2N T wer e composed of amor phous state T iO 2phase w hich transformed into anatase and little r utile after annealed at 450 fo r 3h and the gr ains gr ew well.T he T iO 2NT wit h smoo th wall had 200nm in diamet er and 30nm in wall thickness,and the annealing didn t destr oy its shape.T he for matio n of T iO 2N T ex per ienced 3steps including dense ox ide lay er format ion,poro us lay er format ion and format ion and stable g row th of the N T.T he fo rmatio n process w as resulted fr om the joint effects of field induced ox idat ion,field induced dissolution and chemical disso lutio n,that appr oached a dy nam ic balance g radually.Key words:T iO 2nano tube;ano dic o xidizatio n metho d;ethy lene glyco l0 引 言TiO 2是一种重要的半导体材料,由于其有较宽的禁带宽度,在太阳能电池[1]、光解水制备氢气[2]和光催化降解有机物[3]等方面都有很好的应用,因此,纳米T iO 2的制备倍受关注。
阳极氧化法制备TiO_2纳米管阵列膜及其应用
， 在国际上
。
阳极 氧 化 法 制 备 TiO 2 纳 米 管 阵 列 一 般 采 用 两 电极体系， 阳 极 为 钛 箔 板， 阴极为铂电极或石墨电 极， 电解液采用含氟 离 子 的 水 溶 液 或 其 他 有 机 溶 剂 （ 图 1 ） 。 当在 两 极 施 加 一 定 电 压 时， 钛箔板被氧化 形成管状无定形 TiO 2 阵列膜， 经不同温度热处理后 即可得到不 同 晶 型 的 TiO 2 纳 米 管 阵 列 膜 。 此 种 方 法制备的 TiO 2 纳米管与 基 底 垂 直 取 向，管 径 、 管长 度以及壁厚 均 匀 可 控， 与 钛 基 底 结 合 牢 固， 不易脱 落 。 由于该材料为高度有序的纳米管阵列结构，具
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1 2 2. 1 2. 2 2. 3 2. 4 2. 5 Introduction Fabricating of TiO 2 nanotube arrays by anodization The effect of electrolyte The effect of anodic materials The effect of anodization conditions Preparation with controllable manner Crystallization
demonstrated potential applications in many fields. As a new kind of structured and functional nanomaterial ，it has attracted more and more attentions. Here ，we review the fabrication， properties，and applications of highly ordered TiO2 nanotube arrays made by anodic oxidation of titanium. Especially ，we discuss in detail the synthesis of TiO2 nanotubes （ NTs） with tunable morphologies by adjusting the reaction conditions during anodization to balance electrochemical reaction and chemical etching. Finally ，the perspective on the future development is tentatively discussed. Key words TiO 2 nanotubes ； anodization ； ordered structures ； solar cells 3 3. 1 3. 2 3. 3 3. 4 3. 5 3. 6 4 Applications of TiO 2 nanotube arrays Organic-inorganic solar cells Catalysis and hydrogen production from water Sensors Biomaterials Electrochemical deposition Others Conclusion
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。
钛阳极氧化着色工艺及应用研究
钛阳极氧化着色工艺及应用研究【摘要】运用阳极氧化着色技术形成的钛及钛合金氧化膜具有良好的生物相容性及耐腐蚀性，因此其制备工艺受到广泛关注。
本文综述了钛的阳极氧化着色工艺方法，包括酸性溶液法、碱性溶液法、盐溶液法等，说明了各个方法的特点。
此外介绍了钛的阳极氧化着色在航空航天及生物医学等领域的应用。
【关键词】钛阳极氧化；着色；制备工艺；应用1.引言钛及钛合金因具有良好的物理性能以及化学性能而受到越来越多的关注，同时因其优良的生物相容性、耐蚀性等特性，在医学等领域也得到了广泛应用[1]。
近年来，通过表面着色和图案绘制而形成的彩色钛逐步进入生产生活中的多个领域。
目前，钛表面用来氧化着色方法主要有化学氧化法、气氛加热氧化法、阳极氧化法[2]。
化学氧化法虽生成的黑色膜与钛基体的粘着性很好，但其具有所需着色时间长等缺点；气氛加热氧化法结合性好，同时由于价格低廉可对钛材进行大量的氧化着色处理，但色调难于控制。
而阳极氧化法方法可使植入体更加耐腐蚀，并且生物相容性良好[3]，同时，着色后因其具有色度高，色调丰富、易控制等特点而受到广泛关注。
本文就纯钛阳极氧化着色的制备工艺及应用进行综述。
1.钛的阳极氧化着色的工艺方法钛的阳极氧化着色采用直流电源，在同一槽液中完成。
改变工艺条件，能够得到各种不同颜色的着色膜。
随着不断地研究，目前钛的阳极氧化着色的工艺发展已经很成熟，根据所用电解液种类，下面具体介绍酸性溶液法、碱性溶液法和盐溶液法这三种方法。
1.酸性溶液法在现实生活中，根据其性质，如腐蚀性、溶解性、其中元素是否有毒、是否对人体有害，以及考虑价格和是否环保等因素，一般选择采用不同的酸性溶液作为电解液，大多为二元酸和三元酸。
从环保方面而言，硫酸作为具有腐蚀性的强酸，在做电解液时并不优质、环保。
为得到更厚的膜层，在不考虑价格因素时，可以选择草酸作为电解液。
铬是人体必须的一种微量元素，但铬的化学物是有毒的，而磷则对人体无害，所以磷酸适合生物医学用钛材料的阳极氧化，而铬酸在工业上得到广泛应用[6]。
钛的直流阳极氧化工艺研究
文章编号:100123849(2006)0520015206 α 钛的直流阳极氧化工艺研究邓姝皓, 易丹青, 林双平, 周玲伶(中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙 410083)摘要:采用正交试验研究了工业纯钛板在碱性环保型溶液中阳极氧化工艺,确定了最佳工艺是温度为25℃,阳极氧化电流密度为120mA c m2,N aO H70g L,N aA l O215g L,氧化时间为60m in。
测试结果表明:钛氧化膜为白色、多孔状的陶瓷膜层,膜层主要成分为T i O2,氧化膜的显微硬度远高于基体硬度;氧化膜的耐蚀性明显高于钛基体,可以达到生物医用材料的要求。
关 键 词:工业纯钛;阳极氧化;正交实验中图分类号:T G1741451 文献标识码:AStudy on D irect Curren t Anod iz i ng Technology for Titanu m D EN G Shu2hao,Y I D an2qing,L I N Shuang2p ing,ZHOU L ing2ling(M aterials Science and Engineering Schoo l,Sou thcen tre Ch ina U n iversity,Changsha 410083, Ch ina)Abstract:T echno logy of direct2cu rren t(D.C.)anodic ox idati on fo r T i w as studied by o rthogonal test in environm en t friendly alkaline so lu ti on and the best techno logy w as estab lished as fo llow: the electro lyte tem p eratu re is25℃,the ox idati on cu rren t den sity is120mA c m2,the concen trati on of N aO H and N aA l O2is70g L and15g L resp ectively,and the ox idati on ti m e is 60m in.T he test resu lts show that the fil m is w h ite,po rou s ceram ics fil m,w h ich is m ain ly com po sed of ru tile T i O2.T he m icrohardness of the ox idati on fil m is m uch h igher than that of the sub strate,so does the co rro si on2resistance.Keywords:p u re titan ium;anodic ox idati on;o rthogonal test引 言钛及钛合金质量轻、比强度高,钛合金的热稳定性和抗腐蚀性远优于铝合金,因此在航天航空、舰船等领域应用很广[1,2]。
纯钛不同温度热氧化处理组织与耐蚀性研究完整版
纯钛不同温度热氧化处理组织与耐蚀性研究 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】学号：05430205江苏工业学院毕业论文（2009届）题目纯钛不同温度热氧化处理组织与耐蚀性研究学生倪静学院材料科学与工程学院专业班级金材052校内指导教师胡静专业技术职务教授二○○九年六月纯钛不同温度热氧化处理组织与耐蚀性研究摘要：钛及钛合金由于其高的比强度、优异的耐腐蚀性和良好的生物相容性，广泛应用于航空航天、化工、航海、医疗器械、国防领域。
但钛及钛合金在一些介质中较差的耐腐蚀性限制了它的应用。
热氧化处理是一种简单、环保的工艺，可强化钛合金的表面，改善钛在一些介质中的耐腐蚀性能。
本研究选取了TA2为研究对象，将TA2置于箱式电阻炉中进行温度为500℃、600℃、650℃、700℃、750℃和850℃，时间为210min热氧化。
利用光学显微镜（OM）对不同温度热氧化试样表层和截面的组织分析；用扫描电子显微镜（SEM）对不同温度热氧化试样的表层和截面、腐蚀前后进行组织形貌进行分析；利用EDS分析了微区成分和截面元素分布情况；采用X射线（XRD）对不同温度热氧化试样的表层进行物相分析；利用维氏硬度计对不同温度热氧化试样的表层进行显微硬度分析。
最后研究了TA2经不同温度热氧化后在36-38%的HCl和30%的H2O2中的耐腐蚀性。
研究结果表明，600℃以上热氧化在表面形成了TiO2氧化膜，整个氧化渗层由表层TiO2氧化膜和氧扩散层构成，热氧化温度越高，表面形成的TiO2氧化膜越厚，表面硬度越高。
热氧化后试样表面硬度随温度升高而提高；耐腐蚀性在一定温度范围内，随温度升高而提高，本研究中，210min、700℃生成的氧化膜的耐腐蚀性最好。
关键词：纯钛；热氧化；氧化层；显微硬度；耐腐蚀性The effect of thermal oxidation at different temperature on the microstructure and corrosion-resistance for CP-TiAbstract: Titanium and its alloys have a wide range of applications inthe fields of aerospace，chemical industry，marine，biomedical devices and defense because of their combination of properties in terms of high strength to weight ratio, exceptional resistance to corrosion and excellent biocompatibility. However, the poor tribological properties and undesirable corrosion-resistance in certain mediums of titanium alloys are still a limit for their use in some applications. Thermal oxidation (TO) treatment is an easy and environmental friendly technique that can be used to harden the surface of titanium alloys， and hence improve the poor tribological properties of these materials.TA2 samples were subjected to TO treatment at 500℃、600℃、650℃、700℃、750℃、850℃ for 210min. The effects of different TO temperature onmicrostructure、hardness、corrosion resistance in 36-38% HCl、30% H2O2ofTA2 were systematically studied. OM， SEM&EDS， XRD etc were employed forthe microstructure, morphology and phases analysis; The hardness was measured by Vickerhardness tester. As reference, all the tests above were carried out on untreated TA2 as both counterparts.The results showed that the hardness of TA2 surface increases accompanied by significant improvement in wear resistance. The higher the TO temperature is，the thicker the oxidized film is. The oxidized film consists of titanium dioxide layer and oxygen diffusion zone beneath it. The best corrosion resistance was obtained after 210min700℃ TO treatment.Key words: CP-Ti；Thermal oxidation；Oxidation layer；Micro-hardness；Corrosion-resistance目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)1绪论 (1)1.1钛的基本性质 (1)1.1.1 物理性质 (1)1.1.2 力学性能 (2)1.1.3 化学性能 (2)1.1.3.1 与氧的作用 (3)1.1.3.2 与氮的作用 (3)1.1.3.3 钛的耐腐介质的性能 (3)1.2钛的组织与结构特征 (4)1.3钛合金分类 (4)1.3.1 α﹣钛合金 (4)1.3.2 α+β合金 (5)1.3.3 β﹣钛合金和近β钛合金（lean β type alloy） (5)1.4工业纯钛简介 (5)1.5钛及钛合金的应用 (6)1.6钛及钛合金的缺陷 (7)1.7钛合金氧化处理的研究进展 (7)1.7.1 热氧化处理 (7)1.7.2 微弧氧化 (8)1.7.3 渗氧强化 (8)1.7.4 阳极氧化 (9)1.8课题研究的目的、内容 (9)1.8.1 课题研究的目的 (9)1.8.2 课题研究的内容 (9)2实验过程 (10)2.1试验方案 (10)2.2实验材料 (10)2.3实验方法 (10)2.3.1 制备试样与预处理 (10)2.3.2 TA2样品热氧化和氧化动力学分析 (11)2.3.2.1 TA2样品热氧化 (11)2.3.2.2 氧化动力学分析 (11)2.3.2.3 金属氧化的基础 (11)2.3.2.4 金属的氧化速度的表示方法 (12)2.3.3 金相试样的制备 (12)2.3.4 扫描电子显微镜（SEM）观察、EDS观察 (13)2.3.5 X射线衍射分析 (13)2.4性能测试 (13)2.4.1 显微硬度测量分析 (13)2.4.2 耐腐蚀性能测试 (14)3 结果和讨论 (15)3.1热氧化实验结果与分析 (15)3.2原始样与热氧化试样的金相及扫描电子显微（SEM&EDS）观察 (16)3.2.1 原始样与热氧化试样的金相 (16)3.2.2 热氧化试样截面的SEM分析 (18)3.2.3 热氧化试样截面的EDS分析 (19)3.3X射线衍射分析 (21)3.4显微硬度测试分析 (22)3.5腐蚀性能分析 (23)3.5.1 金属腐蚀速度的表示法 (23)3.5.2 钛在盐酸中的腐蚀 (23)3.5.3 钛在H2O2中的腐蚀 (25)4结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)1绪论1.1 钛的基本性质钛的矿物在自然界中分布很广，钛在地壳中的含量约为0.64%，在金属中仅次于铝、铁和镁。
医用钛合金表面阳极氧化研究
天津大学硕士学位论文医用钛合金表面阳极氧化研究姓名：戴正宏申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：王玉林20031201中文摘要中文摘要本实验对ＴＡ２型纯钛和Ｔｉ一６Ａ１．４Ｖ这两种常用植入体材料的阳极氧化着色工艺进行了研究，探讨了影响着色效果的因素。
并用ＸＲＤ和ＸＰＳ研究了阳极氧化膜的结构和表面元素分布，用ＳＥＭ分析了膜层表面状态变化，并在模拟体液中进行了耐蚀性测试。
研究结果表明：电解电压是决定膜层颜色的主要因素，膜层颜色随电压的变化而产生相应的改变。
同时，氧化时间、合金元素、电解液成分及后期的热处理都会对膜层色彩产生不同程度的影响，但基体试样的热处理状态对着色效果无明显的影响。
ＴＡ２型纯钛的表面元素主要有Ｔｉ、Ｏ、Ｃ等，Ｔｉ一６Ａ１．４Ｖ合金表面元素则主要是Ｔｉ、Ｏ、Ｃ、Ａ１等，Ｃ来自表面污染，Ｏ一部分为污染，另一部分为晶格氧ｆ和Ｔｉ形成氧化物）。
ＸＲＤ分析表明，ＴＡ２型纯钛和Ｔｉ．６Ａ１＝４Ｖ合金的阳极氧化膜为非晶态的氧化钛，经过适当的热处理可转变为较稳定的晶态结构。
表面形貌经ＳＥＭ观察表明，ＴＡ２型纯钛和Ｔｉ一６Ａ１．４Ｖ合金表面生成了一层致密、光滑平整的氧化膜。
该膜在一定程度上提高了基体的电绝缘性和硬度。
模拟体液中的腐蚀行为研究证明阳极氧化处理改善了基体材料的离子溶出，提高了其耐蚀性能。
从整体性能来看，表面改性为提高人体环境下钛植入体的耐蚀性和生物相容性开辟了一条有效的途径。
关键词：植入体；钛台金；阳极氧化；着色ＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＴｅｓｔｓａｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃｓｏｆａｎｏｄｉｚｉｎｇｃｏｌｏｒｓｏｆＴＡ２ａｎｄＴｉ一６Ａ１－４Ｖｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｃｏｌｏｒｉｎｇｅｆｆｅｃｔａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｕｒｆａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆａｎｏｄｅｆｉｌｍｓａｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｂｙＸ－ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ）ａｎｄＸ—ｒａｙｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＸＰＳ）．ＴｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆａｎｏｄｅｆｉｌｍｓａｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄｔｈｒｏｕｇｈＳＥＭ，ａｔｔｈｅｓａｒｎｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｅｓｔｏｆａｎｏｄｅｆｉｌｍｓｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｉｎｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｏｄｙｆｌｕｉｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｎｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｓｔｕｄｉｅｓ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｖｅａｌｅｄｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ：Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｖｏｌｔａｇｅｉｓｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｃｏｌｏｒｉｎｇ，ａｎｄｔｈｅｃｏｌｏｒｓｃｈａｎｇｅｗｉｔｈｖｏｌｔａｇｅｓｈｉｆｔｉｎｇ．Ｉｎｔｈｅｏｔｈｅｒｓｉｄｅ，ｔｈｅｔｉｍｅｏｆｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓ，ａｌｌｏｙｅｌｅｍｅｎｔｓ，ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓａｎｄｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｌｌｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｃｏｌｏｒｉｎｇｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｘｔｅｎｔｓ．Ｂｕｔｔｈｅｓｔａｔｅｏｆｈｅａｔｔｒ．ｅａｔｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｓｕｂｓｔｒａｔｅｓａｍｐｌｅｓｈａｖｅｌｉｔｔｌｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｃｏｌｏｒｉｎｇ．ＴｈｅｓｕｒｆａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆＴＡ２ｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｍａｉｎｌｙＴｉ，０ａｎｄＣ，ａｎｄｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆＴｉ一６Ａ１—４ＶｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｍａｉｎｌｙＴｉ，０，ＣａｎｄＡ１．Ｔｈｅｃａｒｂｏｎｉｓｏｗｅｄｔｏｓｕｒｆａｃｅｐｏｌｌｕｔｅｒ，ａｎｄｔｈｅｏｘｙｇｅｎｉｓｒｏｏｔｉｎｓｕｒｆａｃｅｐｏｌｌｕｔｅｒａｎｄｃｒｙｓｔａｌｌａｔｔｉｃｅｏｘｙｇｅｎＸＲＤａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈｅａｎｏｄｅｆｉｌｍｓｏｆＴＡ２ａｎｄＴｉ一６ＡＩ－４ＶａｒｅｕｎｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｏｘｉｄｅｔｉｔａｎｉｕｍａｎｄＣａｎｂｅｔｒａｎｓｌａｔｅｄｓｔａｂｌｅｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｈｒｏｕｇｈｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｄａｔａｆｒｏｍｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ）ｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓａａｎｄｓｌｅｅｋｌｙｌａｙｅｒｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆａｎｏｄｅｆｉｌｍｓ，ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｉｓｐａｓｓｉｖｅｃｏｍｐａｃｔｌｙｌａｙｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｓｕｂｓｔｒａｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ．ＤａｔａｆｒｏｍｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｎａｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｏｄｙｆｌｕｉｄｒｅｖｅａｌｓｔｈａｔｉｏｎｓｒｅｌｅａｓｅｆｒｏｍＴＡ２ａｎｄＴｉ＊６Ａ１－４Ｖａｌｌｏｙａｒｅｒｅｔａｒｄｅｄａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｆｒｏｍｔｈｅｓｔａｔｅｍｅｎｔｓａｂｏｖｅ，ｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｐｒｏｖｉｄｅｄａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅａｎｓｆｏｒａｎｄｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆｓｕｒｇｉｃａｌｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｕｎｄｅｒｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎＭａｔｅｒｉａｌｓ；ＴｉｔａｎｉｕｍＡｌｌｏｙｓ；Ａｎｏｄｉｚｉｎｇ；ＣｏｌｏｒｉｎｇＩＩ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特另ｌｌＤ！：Ｉ以标注和致谢之处外，论文中不包含其他几已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得基壅盘茎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
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液 。 采 用 正 交 实验 着 重 分析 了 Ｎ Ｏ ａＰ 的 质 量 浓 度 、 压及 氧 化 时 间 对在 工 业 纯钛 Ｔ 电 Ａ２上 所 形 成 的 阳极 氧 化 膜 的 显 微 硬 度
和 耐 蚀 性 的 影 响 。 结 果表 明 ： ＮａＰ 的质 量 浓度 的 增 大 ， 硬 度 和 耐 蚀 性 都 呈 增 大 趋 势 。综 合 阳 极 氧 化 膜 的 成 膜 速 率 和 随 。Ｏ 其 颜 色的 均 匀性 ， 出工 业 纯 钛 ＴＡ 得 ２阳极 氧 化 的 最 佳 工 艺 条 件 为 ： ａＰ ２ ０ｇ Ｌ， Ｎ 。 Ｏ ０ ／ 电压 ２ 氧 化 时 间 ２ ｎ ＯＶ， ０ｍｉ。
基金项 目： 四川 省 ２ ０ 第 三 批 支 撑 计 划 项 目 （０ ９ ０ ０ ） ０ ９年 ２ ０ ＧＺ １ １
Ｅｌ ｃｒ ｐ ａ ｉ ｇ ＆ Ｐｏ ｌ ｉ ｎ Ｃｏ ｒ ｌ ｅ ｔ ０ Ｉ ｔｎ ｌｕｔｏ ｎｔ ｏ
Ｖ０． １ＮＯ ５ １３ ．
关 键 词 ： 工 业 纯 钛 ＴＡ２ ；阳 极 氧 化 ； 交 实 验 ；显微 硬 度 ； 蚀 性 正 耐
Ｚ 的质 量浓 度 ； 格 工 艺 纪 律 管理 ， 范 操 作 ， ｎ 严 规 控
制和 防止 镀液 中 的杂质 ， 能确保 生产 的正 常进 行 。 就
参 考 文 献
［］ 俞 先 勇 ， 代 碱 性 无 氰 镀 锌 ［ ］ 电镀 与 环 保 ， ０ ６ ２ （ ） ４ — １ 现 Ｊ． ２ ０ ， ６ ４ ：７
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ： Ｂｙ ｃ ｐａ ｉ ｈｅｐｅ ｆ ｍ ａ ｅｏｆｔ ｏ ｃ ｏｘｄｅ ｆｌ ｓｆ ｍ ｅ ｎ ｔ ｌｃ ｒ ｙｔ ｓｏｆＣ６Ｈ １０ ７ ｎｄ Ｎａ ４，ａ ｓｒ ｃ ｏｍ ｒｎｇ ｔ ｒｏｒ ｎｃ ｈｅａｎ ｄｉ ｉ ｉｍ ｏｒ ｄ ｉ ｗｏ ｅｅ ｔｏｌ ｅ ｌ Ｎａ ａ ３ ＰＯ ｎ ｅｅ ｔｏｌ ｅ ｍａｉ ｙ ｃ ｐ ｅ ｆＮ ａ ｗａ ｈ ｅ ． Ｔｈｅ ｅ ｆｃ ｓ ｏ ３ ｌｃ ｒ ｙｔ ｎｌ ｏｍ ｏｓ ｄ ｏ ３ ＰＯ４ ｓ ｃ ｏｓ ｎ ｆｅ ｔ ｆ Ｎａ ４ ａ ｓｃ ｎｃ ｎ ｒ ｔｏｎ， ｖ ｔ ｇｅａ ｎ ｉｉ ｉ ｅ ｏ ＰＯ ｍ ｓ ｏ ｅ ｔ ａ ｉ ｏｌａ ｎｄ ａ ｏｄｚｎｇ ｔｍ ｎ ｔ ｅ ｍ ｉｒ ａ ｄｎ ｓ ａ ｃ ｒ ｏｓｏ ｏｆ ｈ ａ ｄｉ ｏｘｉ ｆｌ ｓ ｏ ｍ ｅ ｏ ｃ ｍ ｅ ｃａ— ｕｒｔ ｔｔ ｎ ｕ Ｔ Ａ２ ｈ ｃ ｏｈ ｒ ｅ ｓ ｎｄ ｏ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎｏ ｃ ｄｅ ｉｍ ｆ ｒ ｄ ｎ ｏｍ ｒ ｉｌｐ ｉｙ ｉａ ｉ ｍ ｗ ｅ ｅ ｍ ｐｈ ｔｃ ｌｙ ｒ ｅ ａ ｉａ ｌ ａ ａ ｙ ｅ ｅ ｎｓｏｆｏ ｔ ｇｏ ｌｔ ｓ ． Ｔ ｈｅｒ ｓ ｌｓ ｓ ｗ ｈａ ｔ ｉ ｈｅ ａ ｓ ｃ ｎｃ ｎｔ ａ ｉｎ ｏ ３ ｎ ｌ ｚ ｄ ｂｙ ｍ ａ ｒ ｈｏ ｎａ ｅ ｔ ｅ ｕ ｔ ｈｏ ｔ ｔｗｉｈ ｈ ｇ ｒｍ ｓ ｏ ｅ ｒ ｔｏ ｆ Ｎａ ＰＯ４，ｂｏ ｈ ｏ ｈｅ ｈａ ｄｎ ｓ ｔ ｆｔ ｒ ｅ ｓ ａ ｄ ｃ ｒ ｏｓｏ ｅ ｉｔ ｎｃ ｅ ｔ ｂ ｈｉ ｅ ． Ｂａｓ ｄ ｎ ｃ ｐ ｅ ｅ ｉｅ ｃ ｎｓｄｅ ａ ｉ ａ ｏｄ ｃ ｏｘｄｅ ｉｍ ｆ ｒ ｉｇ ｐ ｅ ａ ｄ ｎ ｏ ｒ ｉ ｎ ｒ ｓｓ ａ ｅ ｔ ｎｄ Ｏ ｅ ｇｈ ｒ ｅ ｏ ａ ｏｍ ｒ ｈ ｎｓｖ ｏ ｉ ｒ ｔｏｎ ｏｆ ｎ ｉ ｉ ｆｌ ｏ ｍ ｎ ｓ ｅ ｄ ｎ
量 浓度分 别 为 １ ０ｇ Ｌ １ ０ｇ Ｌ。 ０ ／ ， ５ ／
配 方 二 ： Ｃ １ ６ Ｎａ ＋ Ｈｌ Ｏ７ Ｈ２ ２ ＋ Ｏ Ｈ２ Ｏ，
Ｃ Ｈ 的质 量浓 度分 别 为 １ ０ｇ Ｌ，０ ／ 。 Ｏ Ｎａ ５ ／ ２ ０ｇ Ｌ。 两 种 配 方 中 的 Ｈ。 的 体 积 分 数 都 为 １ ０ Ｏ ０ ｍＬ Ｌ， ／ 电压 为 ２ 时间 为 １ ｎ ０Ｖ， ５ｍｉ。在 电解 液 中加 入 Ｈ Ｏ 可 以简 化 工艺 ， 去 氧化 前 的酸 洗 和氧 化 省 后 的封孔 处 理［ ， 能 达 到在 钛 表 面均 匀着 色而 不 ４ 还 ］ 会 产生 色斑 的 目的 。
收稿 日期 ： ０ Ｉ０ — ２ ２ １ － ４ １
ｇＬ ／ 的锌 粉 ， 搅拌 ， 淀后过滤 ， 沉 或加入 ｍｅｌ ｒｎ除杂剂 。 ｉ （ ） Ｃ 。 带 人 方 式 为 镀 液 吸 收 空 气 中 的 ４ Ｏ
・
阳极 氧化 ・
工 业 纯 钛 Ｔ Ａ２ 的 阳 极 氧 化 工 艺 研 究
ｍｉ ｎ．
Ｋｅ ｒ ｃ ｍ ｅ ｃａ— ｒｔ ｉａ ｕｍ Ａ ２； ａ ｏｄ ｃｏｘ ｄ ｔｏ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｏｍ ｒ ｉｌｐｕ ｉｙ ｔｔ ｎｉ Ｔ ｎ ｉ ｉ ａ ｉ ｎ；ｏ ｔ ｇｏ ｌｔ ｓ ；ｍ ｉｒ ｈａ ｄ ｓ ； ｃ ｒ ｉ ｅ ｉｔ ｃ ｒ ｈｏ ｎａ ｅ ｔ ｃ ｏ ｒ ｎｅ ｓ ｏｒｏｓｏｎ ｒ ｓ ｓａｎ ｅ
中 图 分 类 号 ： ７ ＴＧ １ ４
文 献 标识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：００４ ４ （０ １０ —０ ５０ １ ０ —７ ２２ １ ）５０ ２ —４
０ 前 言
钛及 钛合 金 由于具 有 比强度 高 、 良好 的高 、 温 低
性 能 、 度低 、 密 质量 轻 、 良好 的生 物 相 容性 和 在 海 有 水 及在 氧化 介质 中具 有 极 高 的 耐 蚀性 能 等 特 点 ， 被
ｕ ｉ ｒ ｔ ｆｃ ｌｒ ｐ ｉ ｌｐ ｒ ｍｅ ｅｓｆｒａ ｏ ｉｉｇＴＡ２ ａｅｏ ｔｉｅ ｎｆ ｍｉｙｏ ｏｏ ，ｏ ｔ ａ ａ ｔｒ ｏ ｎ ｄｚｎ ｏ ｍａ ｒ ｂａｎ ｄ：Ｎａ Ｐ ０ ／ ３ Ｏ４２ ０ｇ Ｌ，ｖ ｌａ ｅ２ ａ ｄ ｏ ｉｉｉｇ ｔ ０ ｏｔｇ ０Ｖ ｎ ｘｄｚｎ ｉ ２ ｍｅ
及覆 盖 能力好 ， 层结 合力 优 良， 锌后处 理 工艺使 镀 镀 用范 围广 ， 既适 合 彩 色 钝 化 ， 适 合 蓝 白色 钝 化 、 也 黑 色钝 化 和军绿 色钝 化 ， 三价 铬军 绿色 钝化 效果 尤好 。
经六 价铬 、 三价 铬 蓝 白钝 化 的 零 件 在 １ ０ｈ盐 雾 试 ２ 验后无 红 锈 。
Ａｎｏ ｚ ｔｏ ｏ ｅ ｓ ｏ ｍ ｍ ｅ ｃ ａ — ｒ ｔ ｔ ｎｉ ｄｉ ａ ｉ ｎ Ｐｒ ｃ ｓ ｆＣｏ ｒ ｉ ｌＰｕ ｉｙ Ｔｉａ ｕｍ ＴＡ２
王院 生 。 李 海丰 。 王
均。 熊
计
（ 四川 大 学 制０ ５
ｍＥ （ ０ ・ ） 开缸 剂视 带 出量 而补 加 ， ／ １０ ０Ａ ｈ ； 一般 为
６ ～ １ ０ ｍＬ （ ０ ・ｈ ， 根 据 开 缸 时 与 Ｏ ０ ／ １０ ０ Ａ ）或
（ ）有 机杂 质带人 方 式 为光 亮剂 、 ５ 添加 剂 过量 ； 易造 成镀 层表 面 出现花 斑 ， 钝化 膜易 脱落 ； 可通 过 电
Ｗ ＡＮＧ ａ －ｈ ｎ ， ＬＩ Ｈａ－ ｅ ｇ Ｗ ＡＮＧ ｕ Ｙｕ ｎ ｓ ｅ ｇ ｉ ｎ ， ｆ Ｊ ｎ， ＸＩ ＯＮＧ ｉ Ｊ （ ｃ ｏ ｌ ｆＭ ａ ｕ ａ ｔ ｒｎ ｃｅ ｃ ｎ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ，Ｓ ｃ ｕ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ Ｓ ｈ ｏ ｎ ｆ ｃ ｕ ｉ ｇ Ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｏ ｉｈ ａ ｉ ｅ ｓｔ ，Ｃｈ ｎ ｄ １ ０ ５，Ｃｈ ｎ ） ｅ ｇ ｕ６ ０ ６ ｉａ 摘 要 ： 通过 对以 Ｃ Ｈ １ ， 。Ｏ ０ Ｎａ Ｎａ Ｐ 两种 成 分 为 电 解 液 所 形 成 的 阳极 氧 化 膜 性 能 的 比 较 ， 用 Ｎａ Ｐ 为 主 要 成 分 的 电 解 选 。Ｏ
通过 赫 尔 槽 试 验 优 化 确 定 的碱 性 无 氰 镀 锌 工
艺 ， 过 近 ３年 的生 产 实 践 ， 液 稳定 性 、 散 能力 经 镀 分
原则 ， 尽量 在下 午下 班 前加 ， 并 这样 效果 最好 。
２ ７ 原 材 料 的 补 充 ．
Ｎａ ＯＨ： 据 化 学 分 析 结 果 补 加 ； ｎ 由生 成 槽 根 Ｚ ：
机杂 质 和有机 杂 质 。
在 实 际生 产 中 ， 定要 掌 握 良好 的镀 液 配 制及 一
原材 料补 充方 法 ； 过锌 阳极 板 的增 减 控 制镀 液 中 通
（ ）Ｃ 抖 带入 方式 为铜 极棒 、 挂 钩清 理 ； 造 １ ｕ 铜 易
成 镀 层粗 糙 ， 重 时经 钝化 呈黑 色 ； 严 可通 过小 电流 电 解 处 理或 加入 ｍｅｌ ｒ ｎ除 杂剂 。 ｉ （ ）Ｐ 抖带 人方 式 为氧化 锌 、 ２ ｂ 锌极 板材 料 不 纯 ； 易造 成镀 层粗 糙 ， 严重 时 经钝化 呈 黑色 ； 可通 过加 入
１ ６ 正 交 实 验 ．
广 泛应 用于 船 舶 、 医疗 、 育 器 械 、 筑 等 领 域口 ］ 体 建 。
随 着其应 用 范 围的扩 大 ， 表 面 颜 色 的要 求 也 越 来 对
［ ］ 李 北 军 ． 酸 盐 镀 锌 工 艺 的 再 研 究 ［ ］ 电 镀 与 环 保 ， ０ ８ ２ 锌 Ｊ． ２０ ，
２ ４ １ － ７ ８（ ）： ６ １ ．
［ ］ 杜 亚 南 ， 四富 ， 振 密 ， ， 锌 层 三 价 铬 蓝 白纯 化 工 艺 的 研 ３ 毕 屠 等 镀 究 ［］ 电镀 与 环保 ，０ ７ ２ （） ９２ ． Ｊ． ２ ０ ，７ １ ：－２ Ｅ］ 张允诚 ， 如南． ４ 胡 电镀 手 册 ［ ． 京 ： Ｍ］ 北 国防 工 业 出 版 社 ，９ ７ １９．
４ ． ８
０ ２ ． ／ ． ～０ ４ｇ Ｌ的硫 化钠 溶液 ， 搅拌 ， 淀 后 过 滤 ， 沉 或
加 入 ｍｅｌ ｒｉ ｎ除杂 剂 。 （ ）Ｆ ２ Ｆ 。 入 方式 为 随零 件 带入 ； 造 成 ３ ｅ ， ｅ 带 易 镀 层粗糙 ， 重 时 经钝 化 呈 黑 色 ； 通 过 加 入 １ ３ 严 可 ～