IEVADS
Lai gan titāna sakausējumam ir lieliska veiktspēja, tam, protams, ir trūkumi, piemēram, zema cietība, nepietiekama nodilumizturība un izturība pret augstu temperatūru. Virsmas modifikācijas tehnoloģija ir kā "funkcionālas bruņas" uzlikšana, piešķirot tai izcilas īpašības, piemēram, izturību pret koroziju, nodilumizturību, izturību pret augstu temperatūru un bioloģisko aktivitāti, vienlaikus saglabājot pamatnes mehāniskās priekšrocības. Šajā rakstā tiks sistemātiski analizētas astoņas galvenās pielietojuma jomas, tostarp pretkoroziju, nodilumizturīgu sacietēšanu un biosaderību, atklājot, kā virsmas apstrādes procesi var pārvarēt materiālu sastrēgumus un ievērojami paplašināt titāna sakausējumu rūpnieciskā pielietojuma robežas.
1. Pretkorozijas aizsardzība (visvienkāršākā kodols)
Lietošana:Korozijas novēršana un pagarināts kalpošanas laiks jūras ūdenī, skābēs un sārmos, ķīmiskajās vidēs un augstas{0}}temperatūras dūmgāzēs.
Funkcija:
Dabiskā pasivācija: izveidojiet 2-7 nm TiO ₂ pasivācijas plēvi, pamata pretkorozijas.
Anodēšana: 5-20 μm blīva oksīda plēve, izturība pret koroziju palielināta 3-5 reizes, piemērota medicīnas/ķīmiskajām iekārtām.
Mikroloka oksidēšana: 50-100 μm keramikas slānis, izturīgs pret skābju sārmu sāļu izsmidzināšanu, jūras/sūkņa vārsts.
Ķīmiskā niķeļa fosfora pārklāšana: HV500-1000, ķīmiskie cauruļvadi/ārzonas platformas.

2. Nodilumizturīgs sacietējums (atrisinot titāna maiguma un viegla nodiluma problēmu)
Lietošana:Kustīgās daļas, griezējinstrumenti, gultņi, zobrati, stiprinājumi, samazinot berzi un novēršot nokošanu.
Funkcija:
- Mikroloka oksidēšana: HV1000-2000, salīdzināma ar cietajiem sakausējumiem, aviācijas skrūvēm/virzuļiem.
- PVD (TiN/DLC): TiN zelts HV2000-2500 (rīks); DLC berzes koeficients 0,05–0,1 (medicīniskajām ierīcēm)
- Galvanizēts niķelis/hroms: nodilumizturīgs-slānis, pret-lidmašīnu dzinēju lāpstiņu nodilums.
- Karstā aerosola WC Co: HV1200, sūkņa lāpstiņritenis/dubļu sūknis.

3. Augsta temperatūras izturība/oksidācijas pretestība (lidmašīnu dzinēju kodols)
Lietošana:Dzinēja lāpstiņas, sadegšanas kamera, izplūdes sistēma, 500-1100 grādu antioksidācija/karstā korozija.
Funkcija:
Plazmas izsmidzināšanas termobarjeras pārklājums (TBC): 1100 grādu izolācija, lidmašīnas dzinējs.
Lāzera apšuvums: nodiluma novēršana un izturības uzlabošana augstā{0}}temperatūras apstākļos.
Sudraba pārklājums: 500 grādu pret sakodienu, asmeņi/stiprinājumi.

4. Bioloģiskā saderība (būtiska medicīniskai implantācijai)
Lietošana:Mākslīgās locītavas, kaulu nagi, zobu implanti, ķirurģiskie instrumenti, kaulu integrācija/pret atgrūšanu.
Funkcija:
- Anodēšana (porains TiO ₂): kaulu šūnu augšana, kaulu integrācija ↑, zobu implantācija.
- Mikroloka oksidēšana: keramikas slānis, lieliska bioloģiskā saderība, mākslīgais savienojums.
- Hidroksiapatīta (HA) izsmidzināmais pārklājums: kaulu atdarināšanas komponents, osseointegrācija ↑, ortopēdiskais implants.
- Elektrolītiskā pulēšana: Ra Mazāks vai vienāds ar 0,1 μm, antibakteriāla adhēzija, ķirurģiskie instrumenti.

5.Vadītspēja/izolācija (elektronika/enerģētika)
Lietošana:elektrodi, kontakti, sensori, litija baterijas, elektrolītiskie elementi.
Funkcija:
Vadītspēja: galvanizēts zelts/niķelis (elektroniskie kontakti), pārklāts ar platīnu (elektrolītiskie elektrodi).
Izolācija: Mikroloka oksidēšana (izolācijas pretestība 100M Ω), elektroniskais iepakojums.
TiO ₂ nanocaurules: ūdeņraža jutīgi sensori, fotokatalīze, litija akumulatora negatīvā elektroda strāvas savācējs.

6. Dekoratīvā krāsošana (patēriņa/kultūras un radoša)
Lietošana:Titāna krūzes, rotaslietas, pulksteņi, tālruņu maciņi, arhitektoniska apdare, skaista un izturīga pret izbalēšanu.
Funkcija:
- Anodējoša krāsa: sprieguma kontrolēta krāsa (brūna/violeta/zila/zelta/zaļa), bez krāsas, nekad neizbalē.
- Zīmējums/pulēšana: metāliska tekstūra, pulkstenis/rotaslietas.
PVD krāsas pārklājums: nodilumizturīgs-dekorējums, augstas kvalitātes-rotaslietas.

7. Uzlabot adhēziju/pārklājumu (kompozīta struktūra)
Lietošana:Titāna kompozītmateriālu līmēšana, krāsošanas/pārklājuma pamatne, pret pīlingu.
Funkcija:
Smilšu strūkla/skābes kodināšana: raupja virsma, palielināta saķere, gaisa kuģa āda/automobiļu detaļas.
Anodēšana: poraina struktūra, pārklājuma enkurošana, kompozītmateriāla savienošanas virsma.

8.Citas funkcijas
- Pret ūdeņraža trauslumu: mikroloka oksidēšana aizstāj kadmija pārklājumu aviācijas stiprinājumiem.
- Viegli tīrāms: gluds pārklājums (elektrolītiskā pulēšana), pārtikas/medicīnas aprīkojums.
Fotokatalīze: TiO ₂ nanocaurules notekūdeņu attīrīšanai/gaisa attīrīšanai.

Secinājums
Titāna sakausējuma virsmas modifikācijas tehnoloģija ir veiksmīgi pārvarējusi paša materiāla veiktspējas sašaurinājumu, izveidojot daudzdimensiju funkcionālus aizsargslāņus, panākot pāreju no atsevišķiem strukturāliem materiāliem uz daudzfunkcionāliem kompozītmateriāliem. Neatkarīgi no tā, vai tie ir saistīti ar spēcīgu koroziju dziļjūrā, augstas-temperatūras nodilumu aviācijā vai medicīnisko implantu stingro bioloģisko prasību izpildi, šie procesi sniedz titāna sakausējumus ar bezgalīgām iespējām. Nepārtraukti atkārtojot virsmas apstrādes tehnoloģiju, titāna sakausējumiem būs svarīgāka loma augstākās kvalitātes-ražošanā, kā rezultātā rūpnieciskie materiāli attīstīsies uz lielāku precizitāti un izturību.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd.- Labākais ražotājs un piegādātājsTitāna materiāli











