钛合金阳极氧化.doc

------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————钛合金阳极氧化钛合金以质轻、比强度高、耐蚀性强而广泛应用于航天、船舶、化工和生物医学等领域。钛合金性能优越, 储量丰富( 元素钛的世界储量约 34 亿吨) ,随着开采、 N-r_ 技术的不断进步,钛合金的工业应用不断扩大。钛合金能在 600 ℃的高温下长期稳定工作,在-200 ℃低温下仍能保持很好的塑性;另外,钛合金还具有无磁、良好的弹性、形状记忆、吸氢、超导、低阻尼、高抗冲击强度、耐压、抗震、与复合材料有良好的相容性等性能。因此,钛合金在航空、化工、石油、电力、舰船、轻纺及医疗等行业上获得日益广泛的应用。钛及钛合金在工程上应用较晚, 直到 1952 年才正式作为结构材料使用,这主要是因为钛和氧、氮、氢和碳等元素有很强的亲和力, 并易产生化学作用, 致使钛及其合金的生产成本较高的缘故。一个国家使用钛的多少, 标志着国家的科技水平, 军事实力和经济实力的强弱。我国的钛资源十分丰富, 储量居世界首位, 钛生产量列世界第四位, 这是我国发展钛工业的优势。目前, 我国己有 20 个省市自治区探明有钛矿。自从一九八五年有关钛的冶炼、加工和分析检验方面的技术得到基本解决后,我国钛的生产及应用速度大大加快。 2005 年全国钛及钛合金锭的生产量达到 16230 吨,同比增加了 %; 钛加工材实际生产 吨, 同比增加了 %, 海绵钛生产 吨, 同比增加了 %; 钛粉生产 1165 吨, 同比增加了 %。近年来, 国内外军用飞机上使用钛合金的比例正在逐渐加大。 F-2 2 ------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————是举世公认的第四代战斗机的典型代表,它所使用的材料中 41 %为钛合金。此外, 轰炸机、法幻影 2000 及俄 Cy-27CK 战斗机的钛用量也分别达到了 26 %、 23 %、 25 %。钛合金正成为一种非常有发展前景的材料。但是, 钛合金也有一些不足之处, 如钛合金的导热性差、摩擦系数大、抗磨性较差, 切削加工时, 容易使工件及***温度升高,造成粘刀,因此切削加工性差。钛合金的化学活性很高,在高温下极易受氢、氧、氮的污染。钛合金硬度低, 耐磨性差, 本身电位较正, 与其他材料接触易造成接触腐蚀, 同时对氢脆、镉脆等都很敏感。为解决钛合金性能上存在的不足。钛合金表面处理方法主要有化学转化膜处理、阳极氧化、电镀、热扩散、表面沉积、激光表面处理和离子注入等。其中阳极氧化和功能性镀层较为常用。近二十年来, 世界各国都加强了对钛合金表面处理技术的研究, 采用阳极氧化工艺在钛合金表面制备纳米 TiO2 以提高钛合金的耐磨性、耐蚀性及生物相容性成为当前领域内研究的热点之一。阳极氧化作为一种利用电解作用在金