热氧化提高钛及钛合金表面性能的研究进展
本文选题:钛及钛合金 + 热氧化 ; 参考:《表面技术》2017年01期
【摘要】:热氧化作为一种引起广泛关注的钛及钛合金表面改性技术,具有工艺简单、原位生长、薄膜厚度大以及性价比高等特点。通过热氧化表面处理技术能够在钛及钛合金表面形成较厚的由钛氧化层和氧的扩散层组成的硬质氧化膜,氧化膜对材料起到有效的保护作用,提高了材料单一耐磨性、耐蚀性以及生物活性或综合表面性能。从热氧化工艺原理及其对钛及钛合金表面性能影响的角度,综述了热氧化对钛及钛合金表面硬度、耐磨性、耐蚀性、生物相容性等性能影响的研究进展,并对其以后的研究方向进行了展望。通过合理控制氧化温度、氧化时间、氧化气氛及冷却方式等工艺条件,从而得到连续、致密且疲劳性能较好的金红石型TiO_2和氧的扩散层是改善钛及钛合金性能的关键。将热氧化处理与其他工艺相结合,针对性地提高膜层厚度及材料的耐磨性、耐蚀性、生物性能等,以实现复合涂层的制备将是热氧化在钛及钛合金性能改善方面的研究方向。
[Abstract]:As a surface modification technology of titanium and titanium alloys, thermal oxidation has many advantages, such as simple process, in situ growth, large film thickness and high performance to price ratio. A thick hard oxide film composed of titanium oxide layer and oxygen diffusion layer can be formed on the surface of titanium and titanium alloy by thermal oxidation surface treatment technology. The oxide film has an effective protective effect on the material and improves the single wear resistance of the material. Corrosion resistance and bioactivity or comprehensive surface properties. From the point of view of the principle of thermal oxidation process and its influence on the surface properties of titanium and titanium alloys, the research progress on the effects of thermal oxidation on the surface hardness, wear resistance, corrosion resistance and biocompatibility of titanium and titanium alloys are reviewed. The future research direction is prospected. By reasonably controlling the oxidation temperature, oxidation time, oxidation atmosphere and cooling mode, the rutile TiO_2 and oxygen diffusion layer with continuous, dense and good fatigue properties were obtained. It is the key to improve the properties of titanium and titanium alloys. By combining thermal oxidation with other processes, the thickness of the film and the wear resistance, corrosion resistance and biological properties of the composite coatings can be improved. The preparation of the composite coatings will be the research direction of thermal oxidation in improving the properties of titanium and titanium alloys.
【作者单位】: 太原理工大学表面工程研究所;优霹集团沈阳高固矿山设备有限公司;太原理工大学材料强度与结构冲击山西省重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(51501125) 中国博士后科学基金(2012M520604,2016M591415)~~
【分类号】:TG178
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,本文编号:1824515
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