[发明专利]钛被覆防护层的复合新工艺

说明书

本发明涉及钛表面处理技术领域，描述一种新型的用于钛制品防护的被覆氧化钛新工艺。

钛是活泼的轻金属，在自然条件下，其表面会形成一层几个原子厚的氧化钛，该氧化钛的形成，阻止了钛金属进一步化合反应。然而，在化学介质中，这种薄的非化学计量的氧化钛就容易参与反应而遭到破坏。为此，我们在《有色金属)》一九八九年第六期中描述了一种采用阳极氧化方法获得一定厚度的化学计量的二氧化钛，这一二氧化钛对钛基有明显的保护作用。英国Rolls-RoyceP1c.公司申请了“钛的防护层”的专利(US Pat.4988575)，于1991年1月29日公开，系采用钛金属在热空气氛围中生成氧化钛的办法，这一方法的优点是容易得到较厚的氧化钛，只不过这种方法要加工化学计量二氧化钛仍较困难，从而，影响了对钛的保护作用。

为了解决现有技术的局限性，本发明提出一种复合的氧化工艺，即将阳极氧化法和加热氧化法叠加的工艺，从而得到既厚又稳定的二氧化钛涂层。

本发明所描述的复合工艺涉及以下两段：一段是加热氧化工艺，将钛制品置于450～700℃的炉膛中保温加热1～3小时，另一段是阳极氧化工艺，以钛制品为阳极，以不锈钢为阴极，加上15～45伏的直流电，保持初始电压值，稳定20～30分钟。本发明所提的复合工艺可以由先加热氧化后阳极氧化，也可以调换其次序，也可以由这两段交替多次组成。为了综合考虑节能因素以及氧化膜的性质，最可取的工艺是先阳极氧化再加热氧化再经阳极氧化，这样，得到的氧化膜的厚度较厚，表面基本由化学计量的二氧化钛构成。

作为复合氧化法的一个实例是：用于电镀的钛网篮在0.3N的硫酸酸溶液中，经20伏直流电阳极氧化22分钟，然后在600℃的箱式炉中加热1小时。该表面处理后的钛网篮比未处理的服役寿命提高2～4倍。