[發(fā)明專利]一種表面改性的鈦合金材料及其制備方法

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• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111593298A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭國令;黃翀;劉立斌
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙新材料產(chǎn)業(yè)研究院有限公司;中南大學(xué)
• 主分類號: C23C14/02
• 分類號: C23C14/02;C23C14/35;C23C14/16;C23C14/06;C23C16/02;C23C16/27;C23C16/511;C23C16/52
• 代理公司: 長沙國科天河知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 董惠文

1.一種表面改性的鈦合金材料，其特征在于，所述鈦合金材料包括鈦合金和金剛石薄膜；

所述鈦合金的表面具有周期性的微納結(jié)構(gòu)，所述金剛石薄膜包覆在所述微納結(jié)構(gòu)的表面。

2.如權(quán)利要求1所述的表面改性的鈦合金材料，其特征在于，所述微納結(jié)構(gòu)的周期為凹槽；所述凹槽的槽深為100～800nm，槽寬為50～500nm。

3.如權(quán)利要求1所述的表面改性的鈦合金材料，其特征在于，所述鈦合金材料還包括過渡層；所述過渡層位于所述微納結(jié)構(gòu)的表面與所述金剛石薄膜之間；所述過渡層為Ti層或者TiC層，所述Ti層或者TiC層的厚度為102nm～1μm。

4.一種表面改性的鈦合金材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

S1：利用激光切割方式或者微納加工方式在鈦合金的表面制備周期性的微納結(jié)構(gòu)；

S2：利用金剛石研磨膏對所述微納結(jié)構(gòu)的表面進行研磨或者將經(jīng)過步驟S1的鈦合金放入含有金剛石納米粉的溶液中進行超聲；

S3：在經(jīng)過步驟S2的微納結(jié)構(gòu)的表面生長金剛石薄膜，獲得表面改性的鈦合金材料。

5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S1之前，還包括對所述鈦合金進行前處理的步驟；

所述前處理包括去氧化層、酸洗、堿洗、水洗和拋光中的至少一種。

6.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S1中，所述微納結(jié)構(gòu)的周期為凹槽；所述凹槽的槽深為100～800nm，槽寬為50～500nm。

7.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S1之后，還包括在所述微納結(jié)構(gòu)的表面制備過渡層的步驟。

8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，在所述微納結(jié)構(gòu)的表面制備過渡層的步驟具體為：

利用磁控濺射在所述微納結(jié)構(gòu)的表面沉積一層Ti層或者TiC層，所述Ti層或者TiC層的厚度為102nm～1μm。

9.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S3中，在經(jīng)過步驟S2的微納結(jié)構(gòu)的表面生長金剛石薄膜的步驟為：

利用化學(xué)氣相沉積在經(jīng)過步驟S2的微納結(jié)構(gòu)的表面生長金剛石薄膜。

10.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S3中，還包括對鈦合金材料進行退火處理。