阳极氧化膜厚度对TB8钛合金表面特性及其粘结性能的影响

发布时间：2018-08-20 13:57

【摘要】：采用以酒石酸钠为主盐的电解体系对TB8钛合金进行阳极氧化,研究阳极氧化膜厚度对TB8钛合金表面特性及其与环氧树脂粘结性能的影响。采用SEM、XRD和EDS分析了阳极氧化膜的微观形貌和晶体结构,采用角接触测量仪和三维视频显微镜分别对阳极氧化膜的表面润湿性和粗糙度进行测量。研究了不同厚度TB8钛合金阳极氧化膜的粘结性能与表面形貌、相组成、润湿性及粗糙度的关系。结果表明:采用以酒石酸钠为主盐的电解体系对TB8钛合金进行阳极氧化处理,氧化时间为15min,电压为1~30V时,能够在钛合金表面形成一层1~4μm厚的阳极氧化膜;氧化膜主要由金红石型和锐钛型TiO_2混合晶体组成,其表面具有微纳多孔的粗糙结构;随着厚度的增加,阳极氧化膜对水的润湿性能逐渐增强。当氧化膜厚度为3μm时,可获得最大粘结强度为19.6 MPa,相对于母材提高了88.5%,同时,水接触角为43.2°,相对于其母材减少了56.1%;粗糙度为2.14μm,相对于母材提高了137.8%。
[Abstract]:The TB8 titanium alloy was anodized by electrolytic system with sodium tartrate as the main salt. The effect of the thickness of anodic oxide film on the surface characteristics of TB8 titanium alloy and its bonding property with epoxy resin was studied. The microstructure and crystal structure of anodic oxide film were analyzed by EDS and EDS. The surface wettability and roughness of anodic oxide film were measured by angle contact measuring instrument and 3D video microscope. The relationship between adhesive properties, surface morphology, phase composition, wettability and roughness of TB8 titanium alloy anodic oxide film with different thickness was studied. The results show that the anodized TB8 titanium alloy can be anodized by electrolytic system with sodium tartrate as the main salt. When the oxidation time is 15 minutes and the voltage is 1o 30V, a layer of anodic oxide film with a thickness of 1? 4 渭 m can be formed on the surface of the titanium alloy. The oxide film is mainly composed of rutile and anatase TiO_2 mixed crystals. The surface of the oxide film has a coarse structure of micro-porous, and the wettability of anodic oxide film to water increases with the increase of thickness. When the thickness of the oxide film is 3 渭 m, the maximum bonding strength is 19.6 MPA, which increases 88.5m relative to the base metal. At the same time, the contact angle of water is 43.2 掳, which decreases 56.1% relative to the base metal, and the roughness is 2.14 渭 m, which is 137.8% higher than the base metal.
【作者单位】： 南京航空航天大学机电学院;江西洪都航空工业集团有限公司;江西洪都航空工业股份有限公司;
【基金】：江西省重大科技专项—先进直升机关键技术项目(20114ABE02100103103)~~
【分类号】：TG174.4

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