Progressi della ricerca sullo strato di pellicola resistente all'usura e alla corrosione sulla superficie della lega di titanio mediante ossidazione a microarco

La lega di titanio ha molte proprietà eccellenti, elevata resistenza specifica, bassa densità, biocompatibilità e altre caratteristiche, pertanto è ampiamente utilizzata nell'industria militare, nei beni di sostentamento delle persone e nell'industria aerospaziale, tuttavia, a causa della scarsa resistenza all'usura della lega di titanio, anche la durezza è inferiore, il contatto con altri metalli presenta rischi di corrosione relativamente elevati, che hanno influenzato l'ambito di applicazione della lega di titanio. Al fine di migliorare i difetti fisici delle leghe di titanio, la superficie delle leghe di titanio è stata trattata per massimizzare le sue eccellenti prestazioni, ampliando efficacemente l'ambito di applicazione delle leghe di titanio. La tecnologia di ossidazione a microarco migliora notevolmente la resistenza all'usura e alla corrosione delle leghe di titanio, riducendo il coefficiente di attrito, formando uno strato di pellicola ceramica sulla superficie, prevenendo la corrosione da contatto. Questo documento descrive brevemente la tecnologia di ossidazione a microarco e i vantaggi, e analizza l'avanzamento della ricerca e le prospettive applicative.
1 Tecnologia e vantaggi dell'ossidazione a microarco
L'ossidazione del microarco appartiene all'applicazione della nuova tecnologia della lega di titanio, introduce l'ossidazione dell'area di lavoro di Faraday nell'area di scarico ad alta pressione, risultando nella superficie delle sue leghe e dei metalli non ferrosi come A,l T ,i Mg posto nella soluzione di trattamento, scarica di scintilla, scarica di microarco, corona e altri fenomeni, nella chimica elettrochimica, termochimica, del plasma, uno strato di ossidazione del film ceramico sulla superficie del materiale in situ crescita, che a sua volta rende le proprietà della superficie del materiale rafforzate. In generale, il processo MAO può essere suddiviso in quattro fasi, prima della fase di scintilla per la prima fase, l'alimentazione viene accesa, si verifica la precipitazione di un gran numero di bolle di ossigeno, la formazione di una tenuta d'aria, la tenuta d'aria per a base di ossigeno, generando uno strato di film isolante di passivazione sulla superficie del campione, la densità di corrente da zero è salita molto rapidamente fino al picco, per poi diminuire. Stadio di scintilla per il secondo stadio, quando il film di passivazione dovuto alla tensione continua ad aumentare e rompersi, la densità di corrente smette di diminuire e inizia ad aumentare, il forte campo elettrico tra gli elettrodi forma un plasma e fa scaricare il gas di tenuta del gas, un un gran numero di nuoto sulla superficie del campione è apparso in una piccola scintilla, questo perché è sempre nella regione dello strato di pellicola sottile da sfondare la pellicola di passivazione e cambiare costantemente il sito di rottura. Fase del microarco per la terza fase, con la continuazione del MAO, il microarco disperso apparirà gradualmente sulla superficie del campione e il nuoto veloce, l'intensità del microarco aumenterà, la densità diminuirà gradualmente, con l'estensione del tempo il la densità di corrente tende a stabilizzarsi, la resistenza e lo spessore dello strato di pellicola aumentano gradualmente, lo stadio dell'arco locale per il quarto stadio, gli stadi successivi del MAO, il numero di punti dell'arco sulla superficie del campione viene gradualmente ridotto, il punto dell'arco ovviamente velocità di movimento più lenta, e la corrente diventa di densità inferiore. Attraverso le quattro fasi precedenti, la reazione elettrochimica dell'anodo, il bombardamento al plasma, la fusione, la diffusione, la transizione di fase di sinterizzazione, la solidificazione e altri processi possono essere formati con il substrato combinato con uno strato di pellicola ceramica resistente e relativamente spesso. La tecnologia di ossidazione a microarco presenta i seguenti vantaggi: ① Poiché la pellicola ceramica viene coltivata in situ, quindi la combinazione è relativamente elevata. ② Regolare la composizione dell'elettrolita e le condizioni di processo, in modo che la composizione e le prestazioni dello strato di pellicola cambino, il design funzionale dello strato di pellicola venga effettivamente migliorato. ③ La temperatura di scarico istantanea è relativamente alta, la temperatura Krys-mann calcola che può raggiungere 8000K, Van ritiene che la temperatura superi i 2000 gradi, l'ossido si scioglierà in questa regione, la temperatura del substrato non supera i 300 gradi, le prestazioni del il substrato non si deteriorerà. ④Anche la forma complessa del pezzo può essere formata sulle superfici interna ed esterna della pellicola; ⑤Funzionamento semplice, economico, meno processo di pretrattamento, non richiede condizioni di alta temperatura o vuoto. ⑥ Combina i vantaggi della ceramica e del metallo, migliora efficacemente la resistenza alla corrosione e all'usura della superficie metallica. Le proprietà meccaniche e fisico-chimiche complete dello strato di pellicola MAO sono buone, quindi migliora efficacemente il suo ambito di applicazione. Con il continuo miglioramento della tecnologia come oltre all'approfondimento della ricerca, la tecnologia MAO ci porterà sicuramente maggiori benefici economici.

3 Progressi della ricerca sullo strato di pellicola MAO nella lega di titanio
Dagli anni '80, la Russia ha iniziato lo studio dello strato di pellicola MAO in lega di titanio, rispetto ad altri paesi, non solo è iniziato presto, ma anche una ricerca più approfondita e approfondita. Le prestazioni di protezione dello strato di pellicola, l'analisi della composizione chimica dello strato di pellicola e l'ottimizzazione della formulazione dell'elettrolita sono i contenuti importanti della sua ricerca. Dopo la Russia, il lavoro di ricerca sulla lega di titanio MAO ha iniziato a essere svolto in modo completo. Tuttavia, non ci sono molti rapporti rilevanti sul trattamento della resistenza alla corrosione e all'usura della lega di titanio MAO in patria e all'estero. Xue et al. ha studiato l'organizzazione e la struttura dello strato di membrana del MAO realizzato in un sistema di meta-alluminato di sodio e in un sistema di silicato, e ha anche analizzato alcune proprietà meccaniche tra cui l'abrasione elastica, la durezza dello strato di membrana e la distribuzione generale dello strato di membrana. L'utilizzo dell'alimentazione pulsata bipolare influenza i parametri elettrici nel processo MAO delle leghe di titanio, che è stato anche attentamente e approfonditamente studiato da Wu et al. Per quanto riguarda i parametri elettrici e la composizione della soluzione di trattamento sulla resistenza all'usura, come la composizione e il tasso di crescita dello strato di pellicola MAO in lega di titanio, Wang et al. ha anche effettuato uno studio pertinente. Nella letteratura pertinente si sottolinea che nel componente fosforo o calcio della soluzione di trattamento verrà generato uno strato di pellicola MAO in lega di titanio, che non solo è resistente alla corrosione e all'abrasione, ma ha anche caratteristiche di biocompatibilità, che è un aspetto molto promettente applicazione di tale strato di pellicola nel trapianto osseo in medicina.
4 Prospettive applicative dello strato di membrana MAO in lega di titanio
Analizzando le sue proprietà fisiche e chimiche, le prospettive applicative dello strato di film MAO sono molto ampie, in particolare la sua resistenza alla corrosione e all'usura. Nel campo di applicazione della moderna struttura dello scafo, nella differenza dimensionale, nella forma complessa delle parti, nella formazione di uno strato di film MAO duro, denso e uniforme, nell'acciaio e in altri componenti di tubazioni con contatto e lega di Cu, formazione di leghe di film di TiO2 strato, in grado di proprietà corrosive dell'acqua di mare sono ulteriormente migliorate. Pellicola MAO su lega di titanio applicata in altri campi industriali, con forti proprietà di resistenza alla corrosione e barriera termica, soprattutto per alcune parti chiave, come la copertura del motore dell'auto, la sua protezione è più significativa, può essere facile da rimuovere lo strato di pellicola isolante termica eliminare le carenze del modo efficace per superare. Inoltre, grazie alla sua buona resistenza all'abrasione, anche nell'industria tessile ha una vasta gamma di applicazioni, in particolare per tazze di filato e altre parti chiave. Inoltre, in carichi pesanti ad alta velocità, alta pressione, alta temperatura e altre condizioni rigorose, lo strato di pellicola MAO ha anche una buona capacità di schermatura magnetica, capacità di irradiazione e resistenza ai raggi ad alta energia ed è ampiamente utilizzato nelle schede di schermatura elettronica.
La lega di titanio ha molte proprietà eccellenti, elevata resistenza specifica, bassa densità, biocompatibilità e altre caratteristiche, pertanto è ampiamente utilizzata in ambito militare, per il sostentamento delle persone e nell'industria aerospaziale, tuttavia, a causa della scarsa resistenza all'usura della lega di titanio, durezza è anche inferiore, il rischio di corrosione derivante dal contatto con altri metalli è relativamente elevato e influisce sull'ambito di applicazione della lega di titanio. La tecnologia MAO ha un approccio economico, rispettoso dell'ambiente, semplice e allo stesso tempo, nel trattamento del Il processo non danneggerà il corpo e molti altri vantaggi. Allo stato attuale, anche il lavoro di ricerca sulla lega di titanio MAO viene gradualmente avviato e portato avanti e ha fatto progressi gradualmente. La ricerca nazionale è ancora agli inizi. Dobbiamo quindi ampliare il campo di applicazione, la comprensione approfondita e la padronanza della tecnologia. Questo documento descrive brevemente la tecnologia e i vantaggi dell'ossidazione del microarco e analizza lo strato di pellicola resistente alla corrosione, nonché i progressi della ricerca sulla generazione in situ resistente all'usura dell'ossidazione del microarco sulla superficie della lega di titanio e attende con impazienza le prospettive della sua applicazione e la direzione di sviluppo.