בגלל היחס המצוין לחוזק למשקל ועמידות בפני קורוזיה, סגסוגות טיטניום נמצאות בשימוש נרחב בחלל, מכשירים אלקטרוניים ושדות אחרים. עם זאת, קל ליצור סרט פסיבציה צפוף על פני השטח, מה שמגביל ברצינות את יציבות תהליך הציפוי. במאמר זה, נבדקות שיטות הליבה הנוכחיות לשיפור כוח הכריכה של מטריצת סגסוגת טיטניום וציפוי שיטתית, המספקת את ההתייחסות התיאורטית לתרגול ההנדסי.
טיפול מקדים וחיזוק טכנולוגיה
שיטת שינוי הפעלת פני השטח
הטיפול המקדים של התזת החול המכני יכול להשיג את ההשפעה הכפולה של הפשטת סרטים פסיבציה וגסות פני השטח על ידי ההשפעה המהירה של 60-120 Emery Mesh. הנתונים הניסויים מראים כי חוזק הקשר של דגימת טיטניום טהור Ta2 לאחר פיצוץ חול יכול להגיע 3.2 פעמים מזה של הדגימה הלא מטופלת. עם זאת, יש לציין כי סגסוגת הטיטניום בעוצמה גבוהה> HRC4 0 נוטה לריכוז הלחץ, ויש צורך לשלוט בלחץ התזת החול <0.4MPA.
יצירת סרטים מוקדמת: שימוש ב- HCL (500 מ"ל/ל)+ TICL3 (15 מ"ל/ל)+ מערכת מעכבי קורוזיה, המטופלים ב -40 מעלות למשך 5 דקות, יכול ליצור עובי של שכבת טרנסציה של כ -200 ננומטר. ניתוח XPS הראה כי השכבה יצרה ti-tih2מבנה אאוטקטי עם המצע, והאנרגיה המחייבת עלתה ל 28MPA.
שינוי קרום פלואורי: NACR2O7(250 גרם/ל)+HF (20 מ"ל/ל) תערובת טופלה בטמפרטורת החדר במשך 30s ליצירת TIF3/Tio₂composite קרום. תצפית SEM מראה כי לשכבת הסרט יש מבנה חלת דבש, שיכול לשפר ביעילות את אפקט העיגון של הציפוי.
תצהיר שכבת מעבר מתכת
- שיפוע האבץ שיפועs
ציפוי אבץ משני אומץ: ראשוני (ZNSO₄480G/L, HF 120ML/L, 25S) → דעיכה (HNO₃50%) → ציפוי אבץ משני הושג (כיסוי> 98%). התרגול של מפעל אלקטרוניקה בננג'ינג הראה כי כוח המליטה של ציפוי נחושת הוגדל מ- 3.5n/mm² ל- 15.6n/mm² בתהליך זה.
- ציפוי ניקל ללא חשמל כבסיס
מאת nah₂po₂ (30 גרם/ליטר)+ niso₄ (25 גרם/ל)+ מערכת סוכן מורכבת. שכבת Ni-P של 2 מיקרומטר הופקדו כ- 85 מעלות. ניתוח המיקרוסקופ האלקטרוני הראה כי נוצרו תרכובות בין-מטאליות של Ni-Ti בין הציפוי למצע, וחוזק הגזירה הגיע ל- 45MPA.
טכנולוגיית טיפול משופרת לאחר ציפוי
1. טיפול בחום ואקום:תחת דרגת הוואקום של 10^-3 PA, טיפול 300 מעלות × 2 שעות יכול להפוך את עובי שכבת הדיפוזיה של ממשק Cu/Ti של 1.5 מיקרומטר, וכוח הקשר מוגבר ב- 40%. יש לשים לב לטמפרטורת המעבר שלב (טיטניום טהור 882 מעלות) כדי למנוע מעבר שלב המטריצה.
2. חישול זרם דופק: השימוש בדופק בתדר גבוה של 20 קילו הרץ, המטופל ב -200 מעלות למשך 30 דקות, יכול לקדם את ההתפשטות הכיוונית של אטומי הציפוי. יישום של רכיב חלל הראה עלייה בחוזק הכריכה של ציפוי הזהב ממחלקה 4B לכיתה הגבוהה ביותר ASTM D3359.
אסטרטגיית בחירת תהליכים
1. מומלץ לרכיבים אלקטרוניים מדויקים: ציפוי ניקל כימי + חישול דופק (עיוות גודל <0. 1%)
2. מתאים לחלקים מבניים: פיצוץ חול + סרט מוקש + דיפוזיה בטמפרטורה גבוהה (הפחתת עלות 30%)
3. הצעות לרכיבים סביבתיים מיוחדים: סרט פלואורי + ציפוי ניקל פלאש (התנגדות לקורוזיה גדלו ב -5 פעמים)
כיוון הפריצה הטכני הנוכחי מתמקד בשכבת הננו -טרנסציה של שכבת השכבה האטומית (ALD) וטכנולוגיית ציפוי סיוע בלייזר, שצפויה להגדיל את חוזק הקשר ל -200 מגהפ"א. בתרגול הנדסי יש צורך לתכנן מסלולי תהליכים מותאמים אישית לפי סוג מטריקס ( / סגסוגת טיטניום), ציפוי דרישות פונקציונליות (מוליך / עמיד בלאי) ואילוצי עלויות.