《鈦合金複合陽極氧化膜層生長機制研究》是依託北京航空航天大學，由李松梅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鈦合金複合陽極氧化膜層生長機制研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：李松梅
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前鈦合金陽極氧化存在含F、易造成氫脆、氧化膜性能不夠完善等缺點。為解決以上問題，本項目以鈦合金為研究對象，採用不含F的酒石酸鹽中性陽極氧化槽液，並添加PTFE、SiC等納米顆粒以提高氧化膜性能，採用脈衝陽極氧化電源，進行複合陽極氧化研究。探討不同影響因素（納米顆粒粒徑、納米顆粒濃度、納米顆粒種類、電源參數、氧化時間等）下鈦合金複合陽極氧化膜的結構、組織、成分以及性能，分析不同陽極氧化階段鈦合金氧化膜表面微裂紋的產生、擴展以及修復過程，探討複合陽極氧化不同階段過程中的氧化膜的演變過程，提出合理的生長機制，獲得納米顆粒在複合陽極氧化過程中的作用機理以及納米顆粒與氧化膜中其它成分的結合鍵能模型，為複合陽極氧化的研究、套用奠定良好的科學基礎。
結題摘要
鈦合金以其良好的性能套用越來越廣泛,但是鈦合金不耐磨等缺點也嚴重製約了鈦合金的套用。因此需要對其進行表面處理，提高其使用功能，而陽極氧化是一種廣泛套用的表面處理手段。 目前鈦合金傳統陽極氧化工藝含有氫氟酸等有毒物質，氧化膜的性能不夠完善。同時普通陽極氧化逐漸滿足不了日益增強的性能要求，這種情況下，複合陽極氧化技術開始出現。 因此本項目選取PTFE、SiC等納米材料，研發環保型複合陽極氧化工藝，探究不同影響因素下氧化膜的結構與性能變化，分析複合陽極氧化膜層形成和生長過程，研究納米顆粒對於鈦合金複合陽極氧化過程的作用機理，探討複合陽極氧化膜層結構的生長機理。本項目得到的重要結果和關鍵數據有： 1、 不同工藝參數對於複合陽極氧化膜結構、性能的影響，確定了最優複合陽極氧化工藝參數； 2、 複合陽極氧化不同時間階段氧化膜成分、結構、性能的變化； 3、明確了複合陽極氧化膜層生長機制。給出了陽極發生的化學反應，建立了複合膜層生長機制模型； 4、探討了不同納米顆粒對複合氧化膜的微觀結構的影響規律，明確了納米顆粒對複合氧化膜層的作用機制，並進一步研究了納米顆粒對複合陽極氧化膜耐磨及耐蝕性能的影響機制； 本項目的成功實施確定了鈦合金複合陽極氧化最優工藝，明確了影響複合陽極氧化膜層性能的主要因素，明確了納米粉體在複合陽極氧化過程中的作用機理，提出了鈦合金複合陽極氧化成膜的生長機理，為複合陽極氧化技術的進一步發展提供了理論基礎，具有重要的理論意義和工程套用價值。
