優れた強度と重量の比率と腐食抵抗のため、チタン合金は航空宇宙、電子機器、その他のフィールドで広く使用されています。ただし、表面に密集した不動態化フィルムを形成するのは簡単で、めっきプロセスの安定性を深刻に制限しています。この記事では、チタン合金マトリックスとコーティングの結合力を改善するための現在のコア方法が体系的にレビューされており、エンジニアリングの実践の理論的参照を提供します。
前処理と強化技術
表面活性化修正方法
機械的なサンドブラスト前処理は、60-120メッシュエメリーの高速衝撃により、不動態化フィルムストリッピングと表面の粗大化の二重効果を達成できます。実験データは、砂の爆破後のTA2純粋なチタン標本の結合強度が未処理の標本の3.2倍に達することができることを示しています。ただし、高強度チタン合金> HRC4 0はストレス集中を起こしやすいものであり、サンドブラスト圧力<0.4MPaを制御する必要があることに注意する必要があります。
水素化フィルム生成：HCl（500ml/L）+ TICL3（15ml/L）+腐食阻害剤を使用して、5分間40度処理し、約200nmのティヒ遷移層の厚さを形成できます。 XPS分析により、層がTi-TiHを形成したことが示されました2基質を備えた共受剤構造、および結合エネルギーは28MPaに増加しました。
フッ素化膜修飾：NaCr2O7（250g/L）+HF（20ml/L）混合物を室温で30秒間処理してTIFを形成します3/tio₂composite膜。 SEMの観察は、フィルム層にはハニカム構造があることを示しており、コーティングのアンカー効果を効果的に改善できることが示されています。
金属遷移層の堆積
- 勾配亜鉛浸出プロセスs
二次亜鉛メッキが採用されました：プライマリ（ZnSO₄480G/L、HF 120mL/L、25S）→脱術（HNO₃50％）→二次亜鉛コーティングが得られました（被覆> 98％）。南京の電子工場の慣行は、このプロセスによって銅コーティングの結合力が3.5N/mm²から15.6n/mm²に増加したことを示しました。
- ベースとしてのエレクトロレスニッケルメッキ
nah₂po₂（30g/l）+niso₄（25g/l）+複合剤システム。 2μmNi-P層を85度に堆積しました。電子顕微鏡分析により、Ni-Ti金属間化合物がコーティングと基質の間に形成され、せん断強度が45MPaに達したことが示されました。
メッキ後の治療技術の強化
1。真空熱治療：10^-3 PAの真空度では、300度×2Hの処理により、Cu/Ti界面拡散層の厚さが1.5μmになり、結合強度が40％増加します。マトリックス相遷移を避けるために、位相遷移温度（純粋なチタン882度）に注意を払う必要があります。
2。パルス電流アニーリング：30分間200度で処理された20kHzの高周波パルスの使用は、コーティング原子の方向性拡散を促進する可能性があります。航空宇宙コンポーネントの適用により、クラス4Bから最高クラスASTM D3359への金コーティングの結合強度が増加しました。
プロセス選択戦略
1。精密電子成分に推奨される：化学ニッケルメッキ +パルスアニーリング（サイズ変形<0。1％）
2。構造部品に適しています：サンドブラスト +水素化フィルム +高温拡散（30％のコスト削減）
3。特別な環境成分の提案：フッ素化フィルム +フラッシュニッケルメッキ（腐食抵抗は5回増加しました）
現在の技術的なブレークスルー方向は、原子層堆積（ALD）ナノトランス化層とレーザー支援めっきめっき技術に焦点を当てており、結合強度を200MPaに増加させると予想されます。エンジニアリングの実践では、マトリックスタイプ（ /チタン合金）、コーティング機能要件（導電性 /耐摩耗性）、およびコスト制約に応じてパーソナライズされたプロセスルートを設計する必要があります。