Por que escolher a anodização em liga de titânio?

O tratamento de anodização de liga de titânio gera uma densa película de óxido na superfície do substrato por meio de reação eletroquímica. Pode não só compensar os defeitos inerentes ao material, mas também dotá-lo de características funcionais diversificadas, tornando-se uma tecnologia chave para melhorar o desempenho abrangente doliga de titânio.

 

(1) Alta controlabilidade da estrutura e composição do revestimento

A anodização da liga de titânio forma uma película de óxido composta principalmente de dióxido de titânio na superfície do titânio em um eletrólito específico sob um campo elétrico aplicado. Possui ligação metalúrgica com o substrato, apresentando forte força de ligação e resistência ao descascamento, superior a processos como galvanoplastia e pulverização. O desempenho do revestimento pode ser regulado por eletrólito, tensão, temperatura e tempo. Um filme poroso é formado em sistema ácido, enquanto um filme denso é formado em sistema alcalino (NaOH), com níveis de espessura de 0,5μm, 1,5μm e 5μm.

 

O crescimento do revestimento passa por três fases: período de formação, período de espessamento e período de estabilização. Inicialmente, uma densa camada de barreira de 1–5 nm é formada, seguida pelo crescimento de uma camada porosa no lado externo e, finalmente, entrando no período de estabilização após o equilíbrio entre crescimento e dissolução ser alcançado. O ajuste dos parâmetros do processo pode alterar a espessura do revestimento, a estrutura dos poros, a rugosidade e a hidrofilicidade/hidrofobicidade.

 

(2) Otimização Sinérgica Significativa de Desempenho

Após a anodização, o revestimento composto de superfície da liga de titânio pode melhorar simultaneamente a resistência à corrosão, a dureza e a resistência ao desgaste. Possui excelente estabilidade química, com taxa de corrosão menor ou igual a 0,001 mm/ano em solução de NaCl a 3,5%, que é muito superior ao titânio puro e pode resistir à erosão por ácidos fortes, álcalis fortes, névoa salina marinha, etc. A dureza da superfície atinge 300-800HV, o que pode aumentar a resistência ao desgaste e reduzir a frequência de substituição de componentes.

 

Além disso, o revestimento tem bom desempenho de isolamento e a espessa camada de óxido pode bloquear efetivamente o fluxo de elétrons para atender aos requisitos de isolamento dos componentes eletrônicos. A condutividade também pode ser regulada através da otimização do processo, com resistividade de volume menor ou igual a 10⁴Ω・cm, adaptando-se aos requisitos de uso de substratos de revestimento funcional.

 

(3) Integração de Decoração e Funcionalidade

Os filmes anodizados de liga de titânio possuem propriedades ópticas únicas. Ao regular a tensão e a espessura do filme, cores uniformes, estáveis ​​e ricas, como amarelo dourado, azul, roxo e preto, podem ser obtidas através da interferência da luz, sem a necessidade de tingimento. Sua característica de integrar decoração e proteção lhe confere vantagens significativas nos campos de decoração e joalheria. Após a melhoria do processo, o revestimento também pode ser dotado de funções especiais, como biocompatibilidade de grau médico e propriedade anti-incrustante para engenharia naval.

 

Tabela de cores de titânio

 

 

(1) Atendendo aos requisitos de cenários diversificados

Este processo tem grande flexibilidade e pode se adaptar com precisão a diferentes cenários de aplicação por meio da regulação de eletrólitos e parâmetros:

 

No campo aeroespacial, o sistema de ácido sulfúrico ou processo de anodização por pulso é usado para tratar componentes como parafusos de titânio Gr5, preparando revestimentos-resistentes ao desgaste para garantir a segurança do voo e, ao mesmo tempo, atender aos requisitos de redução de peso e-anticorrosão dos componentes da aeronave;

 

Na área médica, o sistema de ácido oxálico é utilizado para preparar revestimentos biocompatíveis para articulações artificiais, implantes dentários, etc.;

 

Na área eletrônica, o eletrólito à base-de ácido fosfórico é utilizado para obter revestimentos altamente condutivos, facilitando a miniaturização e alto desempenho dos equipamentos. Além disso, o processo possui ampla faixa de adaptação, aplicável a titânio puro e ligas de titânio como Gr5.

 

(2) Respeito ao Meio Ambiente e Economia

Em comparação com processos tradicionais, como passivação de cromato e galvanização sem eletrólito, a anodização de liga de titânio é mais ecologicamente correta. O eletrólito pode ser reciclado e as águas residuais podem ser descarregadas de acordo com o padrão após o tratamento, sem poluição por metais pesados, atendendo aos requisitos da produção verde.

 

Economicamente, prolonga-se a vida útil dos componentes tratados, reduzindo custos de reposição e manutenção; o processo é fácil de operar e a qualidade é controlável durante a produção em massa, o que pode reduzir a taxa de sucata e os custos abrangentes.

 

(3) Forte Expansibilidade Funcional

A anodização da liga de titânio pode dotá-la de funções diversificadas, expandindo enormemente os limites da aplicação:

 

Na área de energia, filmes de óxidos modificados são utilizados em eletrodos de células a combustível e sistemas de eletrólise de água devido à sua excelente hidrofilicidade e isolamento, melhorando a eficiência de conversão de energia; No campo da engenharia naval, os filmes anti{0}}incrustantes ajudam os equipamentos de liga de titânio a resistir a ambientes com alto teor de-sal e de{2}}microorganismos, ampliando o ciclo de serviço;

 

No campo de fabricação de precisão, o processo de anodização por pulso pode preparar revestimentos de alta-precisão com um desvio de espessura menor ou igual a 5%, atendendo aos requisitos de peças de precisão. Para resolver a limitação da tendência do revestimento à fragilidade, os parâmetros do processo podem ser otimizados ou combinados com tecnologias como oxidação por micro-arco e revestimento PVD para melhorias, expandindo ainda mais os cenários de aplicação.

 

 

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