[發明專利]一種用于增材制造的鈦合金表面改性方法

在審

• 申請號: 201811564193.8
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109852957A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 王雷;趙曉明;趙偉;張寶寧
• 申請（專利權）人: 西安鉑力特增材技術股份有限公司
• 主分類號: C23C22/24
• 分類號: C23C22/24;C22C14/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

本發明公開了一種用于增材制造的鈦合金表面改性方法，首先將TC4鈦合金樣品線切割成方片，之后用環氧樹脂進行封樣，露出1cm²的表面，砂紙打磨，去除氧化層，依次采用丙酮、乙醇清洗樣品，去除水分，之后以TC4鈦合金樣品為工作電極，箔作為輔助電極，AgCl電極為參比電極，工作溶液為鉻酸和鉻酸鉀混合溶液，待電路體系穩定后，采用恒電位法對TC4鈦合金樣品表面進行改性，處理結束后，將TC4鈦合金樣品用去離子水清洗，氮氣吹干，即可。采用電化學方法對鈦合金表面進行改性，提高了鈦合金材料的導電性和耐蝕性，同時通過該方法可以使得鈦合金表面獲得多功能膜，改性處理后的膜層對基體可長期提供有效的防護。

技術領域

本發明屬于金屬材料表面改性技術領域，具體涉及一種用于增材制造的鈦合金表面改性方法。

背景技術

由于目前對鈦合金表面進行改性以提高其耐蝕和導電的方法，大多采用離子鍍、高溫滲氮滲或者施加耐蝕導電涂層來提高其耐蝕性能和導電性能，但是這些方法存在的問題是工藝復雜、制備成本高等。采用電化學方面對鈦合金材料進行表面改性，獲得良好的導電和耐蝕能力，同時通過這種表面改性處理方法可以使得鈦合金表面獲得多功能膜，擴大鈦合金材料的應用范圍。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于增材制造的鈦合金表面改性方法，采用電化學方法對鈦合金表面進行改性，提高了鈦合金材料的導電性和耐蝕性。

本發明所采用的技術方案是，一種用于增材制造的鈦合金表面改性方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1，將增材制造用TC4鈦合金樣品線切割成方片，之后用環氧樹脂進行封樣，露出1cm²的表面，在將樣品依次經200目、400目、600目、800目、1000目和1200目的砂紙打磨，去除氧化層，最后依次采用丙酮、乙醇清洗樣品，去除水分；

步驟2，采用三電極裝置對經步驟1后得到的樣品表面進行電化學改性，具體為：

以TC4鈦合金樣品為工作電極，箔作為輔助電極，AgCl電極為參比電極，工作溶液為鉻酸和鉻酸鉀混合溶液，待電路體系穩定后，采用恒電位法對TC4鈦合金樣品表面進行改性，處理結束后，將TC4鈦合金樣品用去離子水清洗，氮氣吹干，即可。

本發明的特點還在于，

步驟1中，方片的規格為10mm×10mm×3mm，

步驟2中，處理過程中，電壓為-1V～-1.5V，處理時間為3h～6h。

步驟2中，鉻酸和鉻酸鉀混合溶液的配制過程為：將摩爾比為1：7的鉻酸和鉻酸鉀混合均勻，鉻酸的質量百分濃度為0.42％，鉻酸鉀的質量百分濃度為2.51％，之后采用KOH將混合溶液的pH調至5～6，并將混合溶液的溫度調至25℃，即可得到鉻酸和鉻酸鉀混合溶液。

本發明的有益效果在于：

采用電化學方法對鈦合金表面進行改性，提高了鈦合金材料的導電性和耐蝕性，同時通過該方法可以使得鈦合金表面獲得多功能膜，改性處理后的膜層對基體可長期提供有效的防護。另外，該方法操作工藝簡單方便、生產成本低廉，可進行工業化推廣。

附圖說明

圖1是本實施例中改性后的TC4鈦合金樣品在同一時間下不同電位改性的動電位極化曲線。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

本發明一種用于增材制造的鈦合金表面改性方法，具體按照以下步驟實施：