Įvairūs būdai, kaip pasiekti titano lydinių atsparumą korozijai
Nuolat tobulėjant mokslui ir technologijoms, titano lydiniai, kaip svarbi inžinerinė medžiaga, buvo plačiai naudojami aviacijos ir kosmoso, jūrų inžinerijos, medicinos ir kitose srityse. Tačiau titano lydinių atsparumas korozijai yra tiesiogiai susijęs su jų tarnavimo laiku ir saugumu. Todėl, kaip užtikrinti titano lydinių atsparumą korozijai, tapo svarbia tyrimų tema. Haiboweier redaktoriai pristatys įvairius būdus, kaip pasiekti titano lydinių atsparumą korozijai, įskaitant natūralų paviršiaus oksido plėvelės, mikro lanko oksidacijos technologijos, paviršiaus modifikavimo ir sandarinimo apdorojimo, lydinio, superhidrofobinės plėvelės ir išsamios apsaugos strategijos taikymą.
Natūralus paviršiaus oksido plėvelės formavimasis
Titano lydiniai natūraliai gali sudaryti tankų titano dioksido (TiO₂) oksido plėvelę ore. Ši oksido plėvelė yra labai plona (paprastai tik keli nanometrai stori), tačiau labai tanki ir gali efektyviai blokuoti kontaktą tarp išorinių korozinių medžiagų ir titano matricos. Be to, šis oksido filmas taip pat turi galimybę atsiskaityti. Net jei jis yra iš dalies pažeistas, jis gali būti greitai suformuotas per oksidacijos reakciją, taip ir toliau vaidina apsauginį vaidmenį. Šis savarankiškas gebėjimas leidžia titano lydiniams išlaikyti gerą atsparumą korozijai ilgalaikio naudojimo metu.
Mikro lanko oksidacijos technologija
Mikro lankų oksidacija (MAO) yra metodas, skirtas generuoti kontroliuojamą tankią oksido keraminę plėvelę ant titano lydinio paviršiaus. Ši technologija sukuria kibirkščių iškrovą titano lydinio paviršiuje pagal elektrocheminius principus, sudaro mikro lanko oksidacijos vietas, o po to sukuria tankų oksido keraminį sluoksnį. Šis keraminis sluoksnis ne tik turi stiprų ryšį su substratu, bet ir turi puikų atsparumą korozijai bei atsparumui dilimui. Pvz., Keraminė plėvelė, pastatyta ant TC4 titano lydinio paviršiaus mikro lanko oksidacijos technologija, daugiausia sudaro iš anatazės ir rutilo tio₂, kuris gali efektyviai blokuoti vandens ir korozinių jonų įsiskverbimą ir žymiai pagerinti titano lydinio atsparumą korozijai.
Paviršiaus modifikavimas ir sandarinimo apdorojimas
Siekdami dar labiau pagerinti mikro lanko oksidacijos plėvelės atsparumą korozijai, tyrėjai dažnai naudoja sandarinimo metodus arba derina juos su kitomis paviršiaus apdorojimo technologijomis. Gydymas sandarinimas gali užklijuoti mikroporų mikro lanko oksidacijos plėvelėje ir sumažinti kontaktą tarp korozinės terpės ir substrato. Pavyzdžiui, titano lydinio paviršiaus paviršiaus dengimas po mikro lanko oksidacijos su mažos paviršiaus energijos medžiagomis (tokiomis kaip oktadeciltrimetoksiilanas, OTM) modifikacijai gali sukurti superhidrofobinę plėvelę, kuri žymiai sumažina korozinės terpės sukibimą ir skverbimąsi į paviršių. Be to, derinant mikro lanko oksidaciją su hidroterminiu augimu, hidrotalcito plėvelė auginama in situ magnio lydinio paviršiuje po mikro lanko oksidacijos, kuri taip pat gali uždaryti mikroporus ir pagerinti atsparumą korozijai.
Lydimas
Titano lydinių atsparumą korozijai galima žymiai pagerinti pridedant specifinių lydinių elementų. Pvz., Pridėjus nedidelį tantalum (TA) elementų kiekį, galima žymiai pagerinti TA23 titano lydinio atsparumą korozijai, padidinti savęs korozijos potencialą ir sumažinti savęs korozijos srovės tankį. Be to, pridedant neutralių elementų, tokių kaip cirkonis (ZR), taip pat gali pagerinti titano lydinių atsparumą korozijai, nes šie elementai gali slopinti tolesnį korozijos skylių augimą sudarydami storesnę pasyvavimo plėvelę. Mikro palengvinimo technologija taip pat gali reguliuoti titano lydinių elgseną, grūdų dydį ir grūdų ribines savybes, taip optimizuodama medžiagos organizacinę struktūrą mikroskalėje ir pagerinant jos išsamius efektyvumą.
Superhidrofobinės plėvelės taikymas
Superhidrofobinės plėvelės konstrukcija ant titano lydinio paviršiaus yra veiksminga atsparumo korozijai strategija. Superhidrofobinė plėvelė turi ypač mažai paviršiaus energijos, o tai gali žymiai sumažinti kontaktą tarp vandenyje tirpios korozinės terpės ir substrato, taip sumažinant koroziją. Pvz., Superhidrofobinė plėvelė, pagaminta ant titano lydinio paviršiaus mikro lanko oksidacija, kartu su mažos paviršiaus energijos medžiagų savaime surinkimu, gali žymiai pagerinti jo atsparumą korozijai koroziniame Cl⁻ tirpale. Ši superhidrofobinė plėvelė ne tik turi gerą atsparumą korozijai, bet ir turi gerų mechaninių stabilumo ir savaiminio valymo savybių.
Išsami apsaugos strategija
Titano lydinio atsparumą korozijai galima dar labiau pagerinti derinant kelias paviršiaus apdorojimo technologijas. Pavyzdžiui, kompozicinė danga, paruošta titano lydinio paviršiuje, derinant mikro lanko oksidaciją su lazerio apdorojimo technologija, turi puikų atsparumą korozijai ir atsparumui dilimui. Be to, įvairios paviršiaus apdorojimo technologijos, tokios kaip „Sol-Gel“ technologija ir elektrocheminio nusėdimo technologija, gali būti sujungtos, kad būtų sudaryta daugiapakopė apsaugos sistema, siekiant pagerinti titano lydinio atsparumą korozijai.
Titano lydinio atsparumas korozijai buvo žymiai pagerintas. Natūralus paviršiaus oksido plėvelės, mikro lanko oksidacijos technologijos, paviršiaus modifikavimo ir sandarinimo apdorojimo, lydinio, superhidrofobinės plėvelės ir išsamios apsaugos strategijos ir kitos priemonės, veikiančios titano lydinio paviršiuje, suformuoti daugiasluoksnę apsaugos sistemą. Taikant šias technologijas, titano lydinys buvo plačiai naudojamas kosmoso, jūrų inžinerijos, medicinos ir kitose srityse, ir suteikė didelę garantiją ilgalaikei stabiliai.
