Analyse der Oberflächenmodifikationstechnologie von Titanlegierungsstäben und Reintitanstäben
Die Oberflächenmodifikationstechnologie von Titanlegierungsstäben und Reintitanstäben wird erforscht, um deren Leistung, Korrosionsbeständigkeit und mechanische Eigenschaften zu verbessern. Diese Modifizierungstechniken umfassen in der Regel Oberflächenbehandlung, Beschichtung, Oxidation, Sandstrahlen und andere Methoden. Im Folgenden sind einige gängige Oberflächenmodifikationstechnologien für Titanlegierungsstäbe und Reintitanstäbe aufgeführt:
Die Oberflächenmodifikationen von Stäben aus reinem Titan und Stäben aus Titanlegierungen umfassen hauptsächlich: Anodisieren, Nitrieren, atmosphärische Oxidation, Ionenimplantation, chemische Oberflächenmodifikation usw.
●Eloxieren: einschließlich thermischer Oxidation und Eloxieren. Die Anodisierungstechnik für Titanstäbe ist relativ einfach. In einigen oxidierenden Medien kann die Titananode unter Einwirkung äußerer Spannung einen dickeren Oxidfilm bilden und so ihre Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Witterungsbeständigkeit verbessern. Der Elektrolyt zum Anodisieren verwendet im Allgemeinen H2SO4 und eine saure wässrige Lösung.
●Nitrieren: Chemische Wärmebehandlungstechnologien wie Plasmanitrieren, Multi-Arc-Ionenplattieren, Ionenimplantation und Lasernitrieren werden verwendet, um eine goldene TIN-Beschichtung auf der Oberfläche von Titanprothesen zu bilden und dadurch die Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Titan zu verbessern. und Ermüdungsbeständigkeit, aber die Oberflächenmodifikationstechnologie von Titanprothesen ist komplex und die Ausrüstung teuer, was es schwierig macht, eine klinische Praktikabilität zu erreichen.
●Atmosphärische Oxidation: Titanstäbe können in einer Hochtemperaturatmosphäre einen dicken und starken wasserfreien Oxidfilm bilden, der sowohl gegen Gesamtkorrosion als auch gegen Spaltkorrosion von Titan wirksam ist. Die Methode ist relativ einfach.
●Sandstrahlen der Oberfläche: Sandstrahlen kann die Rauheit der Titanoberfläche verändern und ihre Oberflächenenergie erhöhen, wodurch die Benetzbarkeit und Haftung verbessert werden.
●Elektrochemisches Polieren: Elektrochemisches Polieren kann die Titanoberfläche glatter machen, ihre Oberflächenqualität verbessern, Oberflächenfehler reduzieren und zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit beitragen.
●Beschichtungstechnologie: Das Aufbringen verschiedener Arten von Beschichtungen, wie z. B. Keramikbeschichtungen, Hartbeschichtungen usw., kann die Härte und Verschleißfestigkeit von Titanoberflächen verbessern.
●Ionenimplantation: Durch die Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Titanoberfläche durch Ionenimplantation können deren Härte, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit verbessert werden.
●Plasmaspritzen: Durch die Plasmaspritztechnologie kann eine Keramikbeschichtung auf der Oberfläche von Titan gebildet werden, um dessen Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit zu verbessern.
●Laserbehandlung: Laser kann verwendet werden, um die Struktur der Titanoberfläche lokal zu erwärmen und zu verändern, wodurch ihre Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit verbessert wird.
●Chemische Oberflächenmodifikation: Verwenden Sie chemische Methoden, um die chemische Zusammensetzung der Titanoberfläche zu ändern und eine spezifische Verbindungsschicht zu bilden, um deren Leistung zu verbessern.
Stäbe aus reinem Titan und Stäbe aus Titanlegierungen können bei hohen Temperaturen leicht mit O, H, N und anderen Elementen in der Luft sowie Si, AL, Mg und anderen Elementen in der Einbettform reagieren und eine Oberflächenverschmutzungsschicht auf der Oberfläche des Gussstücks bilden Dadurch verschlechtern sich die physikalischen und chemischen Eigenschaften, die Härte nimmt zu, die Plastizität und Elastizität nehmen ab und die Sprödigkeit nimmt zu.
Die Dichte von Stäben aus reinem Titan und Stäben aus Titanlegierungen ist geringer, sodass die Trägheit des Flusses von flüssigem Titan geringer ist. Titanflüssigkeit hat eine schlechte Fließfähigkeit, was zu einem geringen Gussfluss führt. Es gibt einen großen Unterschied zwischen der Gießtemperatur und der Formtemperatur (300 Grad) und die Abkühlung erfolgt schnell. Der Guss erfolgt unter Schutzatmosphäre. Auf der Oberfläche und im Inneren von Titangussteilen treten zwangsläufig Fehler wie Poren auf, die einen großen Einfluss auf die Qualität der Gussteile haben.
Daher ist die Oberflächenbehandlung von Stäben aus reinem Titan und Stäben aus Titanlegierungen wichtiger als bei anderen Titanprodukten. Aufgrund der einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften von Titanstäben, wie geringe Wärmeleitfähigkeit, geringe Oberflächenhärte, geringer Elastizitätsmodul, hohe Viskosität, geringe elektrische Leitfähigkeit, leichte Oxidation usw., bringt dies große Schwierigkeiten bei der Oberflächenbehandlung von Titan mit sich. Mit herkömmlichen Oberflächenbehandlungsmethoden ist es schwierig, die besten Ergebnisse zu erzielen. Es müssen besondere Verarbeitungsmethoden und Betriebsmethoden angewendet werden.
