Tại sao chọn Anodizing hợp kim titan?

Xử lý anodizing hợp kim titan tạo ra một màng oxit dày đặc trên bề mặt chất nền thông qua phản ứng điện hóa. Nó không chỉ có thể bù đắp những khiếm khuyết vốn có của vật liệu mà còn mang lại cho nó những đặc tính chức năng đa dạng, trở thành công nghệ then chốt để cải thiện hiệu suất toàn diện củahợp kim titan.

 

(1) Khả năng kiểm soát cao về cấu trúc và thành phần lớp phủ

Anodizing hợp kim titan tạo thành một màng oxit chủ yếu bao gồm titan dioxide trên bề mặt titan trong một chất điện phân cụ thể dưới tác dụng của điện trường. Nó có liên kết luyện kim với chất nền, có lực liên kết mạnh và khả năng chống bong tróc, vượt trội so với các quy trình như mạ điện và phun. Hiệu suất lớp phủ có thể được điều chỉnh bằng chất điện phân, điện áp, nhiệt độ và thời gian. Một màng xốp được hình thành trong hệ axit, trong khi màng dày đặc được hình thành trong hệ kiềm (NaOH), với các mức độ dày 0,5μm, 1,5μm và 5μm.

 

Sự phát triển của lớp phủ trải qua ba giai đoạn: giai đoạn hình thành, giai đoạn dày lên và giai đoạn ổn định. Ban đầu, một lớp rào cản dày đặc 1–5nm được hình thành, sau đó là sự phát triển của lớp xốp ở mặt ngoài và cuối cùng bước vào giai đoạn ổn định sau khi đạt được sự cân bằng giữa tăng trưởng và hòa tan. Việc điều chỉnh các thông số quy trình có thể thay đổi độ dày lớp phủ, cấu trúc lỗ rỗng, độ nhám và tính ưa nước/kỵ nước.

 

(2) Tối ưu hóa hiệu suất tổng hợp đáng kể

Sau khi anodizing, lớp phủ composite bề mặt của hợp kim titan có thể đồng thời cải thiện khả năng chống ăn mòn, độ cứng và khả năng chống mài mòn. Nó có độ ổn định hóa học tuyệt vời, với tốc độ ăn mòn Nhỏ hơn hoặc bằng 0,001 mm/năm trong dung dịch NaCl 3,5%, vượt trội hơn nhiều so với titan trần và có thể chống xói mòn bởi axit mạnh, kiềm mạnh, phun muối biển, v.v. Độ cứng bề mặt đạt 300-800HV, có thể tăng cường khả năng chống mài mòn và giảm tần suất thay thế linh kiện.

 

Ngoài ra, lớp phủ có hiệu suất cách nhiệt tốt và lớp oxit dày có thể chặn dòng điện tử một cách hiệu quả để đáp ứng yêu cầu cách điện của linh kiện điện tử. Độ dẫn điện cũng có thể được điều chỉnh thông qua tối ưu hóa quy trình, với điện trở suất thể tích Nhỏ hơn hoặc bằng 10⁴Ω・cm, thích ứng với yêu cầu sử dụng của các chất nền phủ chức năng.

 

(3) Tích hợp trang trí và chức năng

Màng anodized hợp kim titan sở hữu các đặc tính quang học độc đáo. Bằng cách điều chỉnh điện áp và độ dày màng, có thể đạt được các màu đồng nhất, ổn định và phong phú như vàng vàng, xanh lam, tím và đen thông qua giao thoa ánh sáng mà không cần nhuộm. Đặc tính tích hợp trang trí và bảo vệ của nó mang lại cho nó những lợi thế đáng kể trong lĩnh vực trang trí và trang sức. Sau khi cải tiến quy trình, lớp phủ cũng có thể có các chức năng đặc biệt như khả năng tương thích sinh học cấp độ y tế-và đặc tính chống bám bẩn-cho kỹ thuật hàng hải.

 

Bảng màu titan

 

 

(1) Đáp ứng các yêu cầu về kịch bản đa dạng

Quá trình này có tính linh hoạt cao và có thể thích ứng chính xác với các tình huống ứng dụng khác nhau thông qua việc điều chỉnh chất điện phân và thông số:

 

Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, hệ thống axit sulfuric hoặc quy trình anod hóa xung được sử dụng để xử lý các bộ phận như bu lông titan Gr5, chuẩn bị lớp phủ-chống mài mòn nhằm đảm bảo an toàn cho chuyến bay đồng thời đáp ứng các yêu cầu về giảm trọng lượng và chống{2}}ăn mòn của các bộ phận máy bay;

 

Trong lĩnh vực y tế, hệ thống axit oxalic được sử dụng để chuẩn bị lớp phủ tương thích sinh học cho khớp nhân tạo, cấy ghép nha khoa, v.v.;

 

Trong lĩnh vực điện tử, chất điện phân dựa trên axit photphoric-được sử dụng để thu được lớp phủ có tính dẫn điện cao, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu nhỏ và đạt hiệu suất cao của thiết bị. Ngoài ra, quy trình này có phạm vi thích ứng rộng, có thể áp dụng cho titan nguyên chất và hợp kim titan như Gr5.

 

(2) Thân thiện với môi trường và kinh tế

So với các quy trình truyền thống như thụ động cromat và mạ điện cực, anodizing hợp kim titan thân thiện với môi trường hơn. Chất điện phân có thể được tái chế, nước thải sau xử lý có thể thải ra đạt tiêu chuẩn mà không gây ô nhiễm kim loại nặng, đáp ứng yêu cầu sản xuất xanh.

 

Về mặt kinh tế, tuổi thọ của các bộ phận đã qua xử lý được kéo dài, giảm chi phí thay thế và bảo trì; quy trình này dễ vận hành và chất lượng có thể được kiểm soát trong quá trình sản xuất hàng loạt, điều này có thể làm giảm tỷ lệ phế liệu và chi phí toàn diện.

 

(3) Khả năng mở rộng chức năng mạnh mẽ

Anodizing hợp kim titan có thể mang lại cho nó các chức năng đa dạng, mở rộng đáng kể ranh giới ứng dụng:

 

Trong lĩnh vực năng lượng, màng oxit biến tính được sử dụng làm điện cực của pin nhiên liệu và hệ thống điện phân nước do tính ưa nước và cách nhiệt tuyệt vời, nâng cao hiệu suất chuyển đổi năng lượng; Trong lĩnh vực kỹ thuật hàng hải, màng chống bám bẩn-giúp thiết bị hợp kim titan chịu được môi trường-muối và vi sinh vật{2}}nhiều muối, kéo dài chu kỳ sử dụng;

 

Trong lĩnh vực sản xuất chính xác, quy trình anod hóa xung có thể tạo ra các lớp phủ-có độ chính xác cao với độ lệch độ dày Nhỏ hơn hoặc bằng 5%, đáp ứng yêu cầu của các bộ phận chính xác. Để giải quyết hạn chế của lớp phủ dễ bị giòn, các thông số quy trình có thể được tối ưu hóa hoặc kết hợp với các công nghệ như quá trình oxy hóa hồ quang vi- và lớp phủ PVD để cải thiện, mở rộng hơn nữa các kịch bản ứng dụng.

 

 

Ruihang là nhà sản xuất chuyên nghiệp các sản phẩm hợp kim titan và titan. Để biết thêm chi tiết, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua

E-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com