การวิจัยเกี่ยวกับชั้นต้านทานการสึกหรอของไมโครอาร์กออกซิเดชันบนพื้นผิวโลหะผสมไทเทเนียม

โลหะผสมไททาเนียมมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมมากมาย มีความแข็งแรงจำเพาะสูง ความหนาแน่นต่ำ ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ และลักษณะอื่น ๆ ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมทหาร อุปกรณ์การดำรงชีวิตของผู้คน และอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโลหะผสมไททาเนียมมีความต้านทานการสึกหรอต่ำ ความแข็งยังต่ำกว่า การสัมผัสกับอันตรายจากการกัดกร่อนของโลหะอื่น ๆ มีขนาดค่อนข้างใหญ่ ซึ่งส่งผลต่อขอบเขตการใช้โลหะผสมไททาเนียม เพื่อปรับปรุงข้อบกพร่องทางกายภาพของโลหะผสมไทเทเนียม เราได้ดำเนินการกับพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมและขยายขอบเขตการใช้งานของโลหะผสมไทเทเนียมอย่างมีประสิทธิภาพ เทคโนโลยีออกซิเดชันแบบไมโครอาร์กช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนของโลหะผสมไททาเนียมได้อย่างมาก โดยการลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน การก่อตัวของชั้นฟิล์มเซรามิกบนพื้นผิว ป้องกันการกัดกร่อนของหน้าสัมผัส บทความนี้จะอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับเทคโนโลยีการเกิดออกซิเดชันแบบไมโครอาร์กและ ข้อดีของการเกิดออกซิเดชันแบบไมโครอาร์คและวิเคราะห์ความคืบหน้าของการวิจัยและโอกาสในการนำไปใช้
1 เทคโนโลยีและข้อดีของการเกิดออกซิเดชันแบบไมโครอาร์ค
ออกซิเดชันแบบไมโครอาร์กเป็นของการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีใหม่ของโลหะผสมไทเทเนียม โดยแนะนำการเกิดออกซิเดชันของพื้นที่ทำงานของฟาราเดย์ไปยังพื้นที่ปล่อยแรงดันสูง ส่งผลให้พื้นผิวของโลหะผสมรวมถึงโลหะที่ไม่ใช่เหล็กเช่น A,l T ,i Mg วางอยู่ในสารละลายบำบัด, การปล่อยประกายไฟ, การปล่อยไมโครอาร์ก, โคโรนาและปรากฏการณ์อื่น ๆ ในเคมีไฟฟ้า, เคมีเทอร์โม, เคมีพลาสมา, ชั้นของฟิล์มเซรามิกออกซิไดซ์บนพื้นผิวของการเจริญเติบโตของวัสดุในแหล่งกำเนิด ซึ่ง ส่งผลให้คุณสมบัติพื้นผิวของวัสดุมีความเข้มแข็งมากขึ้น โดยทั่วไป กระบวนการ MAO สามารถแบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอน ก่อนขั้นตอนประกายไฟสำหรับขั้นตอนแรก เปิดแหล่งจ่ายไฟ มีการตกตะกอนของฟองออกซิเจนจำนวนมาก การก่อตัวของซีลอากาศ ซีลอากาศเพื่อ โดยใช้ออกซิเจนซึ่งสร้างชั้นฟิล์มฟิล์มฉนวนบนพื้นผิวของชิ้นงานทดสอบ ความหนาแน่นกระแสจากศูนย์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนถึงจุดสูงสุด จากนั้นจึงตกลงไป จุดประกายสำหรับขั้นตอนที่สอง เมื่อฟิล์มทู่โดยแรงดันไฟฟ้ายังคงเพิ่มขึ้นและพังทลาย ความหนาแน่นกระแสจะหยุดตกและเริ่มเพิ่มขึ้น สนามไฟฟ้าแรงระหว่างอิเล็กโทรดเพื่อสร้างพลาสมาและทำให้ก๊าซปิดผนึกก๊าซปล่อย a ประกายไฟขนาดเล็กจำนวนมากเดินทางบนพื้นผิวของชิ้นงาน เนื่องจากมันมักจะอยู่ในบริเวณของชั้นฟิล์มที่บางที่จะทะลุผ่านฟิล์มฟิล์ม และเปลี่ยนตำแหน่งการสลายอยู่ตลอดเวลา ระยะไมโครอาร์คสำหรับขั้นตอนที่สาม ด้วยความต่อเนื่องของ MAO ไมโครอาร์คที่กระจายตัวจะค่อยๆ ปรากฏบนพื้นผิวของตัวอย่าง และการว่ายน้ำอย่างรวดเร็ว ความเข้มของไมโครอาร์คเพิ่มขึ้น ความหนาแน่นค่อยๆ ลดลง ด้วยการขยายเวลา ความหนาแน่นกระแสมีแนวโน้มที่จะมีเสถียรภาพ ความต้านทานและความหนาของชั้นฟิล์มค่อยๆ เพิ่มขึ้น ระยะส่วนโค้งเฉพาะที่สำหรับขั้นตอนที่สี่ ขั้นตอนต่อมาของ MAO จำนวนจุดส่วนโค้งบนพื้นผิวของตัวอย่างจะค่อยๆ ลดลง จุดอาร์คจะทำให้ความเร็วเคลื่อนที่ช้าลงอย่างเห็นได้ชัด และกระแสจะมีความหนาแน่นลดลง ผ่านสี่ขั้นตอนข้างต้น ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าแอโนด การทิ้งระเบิดด้วยพลาสมา การหลอม การแพร่กระจาย การเปลี่ยนเฟสการเผาผนึก การแข็งตัว และกระบวนการอื่น ๆ สามารถเกิดขึ้นได้ด้วยสารตั้งต้นรวมกับชั้นฟิล์มเซรามิกที่แข็งแกร่งและค่อนข้างหนา เทคโนโลยีออกซิเดชันแบบไมโครอาร์คมีข้อดีดังต่อไปนี้: 1 เนื่องจากฟิล์มเซรามิกมีการเจริญเติบโตในแหล่งกำเนิด ดังนั้นการรวมกันจึงค่อนข้างสูง 2. ปรับองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์และสภาวะกระบวนการ เพื่อให้องค์ประกอบและประสิทธิภาพของชั้นฟิล์มเปลี่ยนแปลงไป การออกแบบการทำงานของชั้นฟิล์มได้รับการปรับปรุงอย่างมีประสิทธิภาพ 3 อุณหภูมิการคายประจุทันทีค่อนข้างสูง อุณหภูมิ Krys-mann คำนวณว่าสามารถเข้าถึง 8000K Van เชื่อว่าอุณหภูมิเกิน 2,000 องศา ออกไซด์จะละลายในภูมิภาคนี้ อุณหภูมิของสารตั้งต้นไม่เกิน 300 องศา ประสิทธิภาพของ วัสดุรองพื้นจะไม่เสื่อมสภาพ ④แม้แต่รูปร่างที่ซับซ้อนของชิ้นงานก็สามารถเกิดขึ้นได้บนพื้นผิวด้านในและด้านนอกของฟิล์ม ⑤ใช้งานง่าย คุ้มค่า กระบวนการเตรียมการน้อยกว่า ไม่ต้องการอุณหภูมิหรือสภาวะสุญญากาศสูง ⑥ รวมข้อดีของเซรามิกและโลหะเข้าด้วยกัน ปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานการสึกหรอของพื้นผิวโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพ คุณสมบัติทางกลและเคมีฟิสิกส์ที่ครอบคลุมของชั้นฟิล์ม MAO นั้นดี ดังนั้นจึงปรับปรุงขอบเขตการใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยการปรับปรุงเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง นอกจากการวิจัยที่เจาะลึกอย่างต่อเนื่องแล้ว เทคโนโลยี MAO ยังจะนำผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ดีขึ้นมาให้เราอย่างแน่นอน
2 โลหะผสมไทเทเนียม MAO การสึกหรอและการรักษาความต้านทานการกัดกร่อน
เนื่องจากการควบคุมปัจจัยหลายประการ MAO โลหะผสมไทเทเนียมจึงมีกระบวนการที่ซับซ้อนมาก ไม่ว่าจะเป็นความถี่ กระแส และแรงดันไฟฟ้าในพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า หรืออุณหภูมิ ความเข้มข้น และองค์ประกอบในอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งทั้งหมดนี้จะส่งผลกระทบบางอย่างต่อ ลักษณะและการจัดเรียงของชั้นฟิล์ม MAO โลหะผสมไทเทเนียม ดังนั้นหากเลือกพารามิเตอร์อิเล็กโทรไลต์และพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าอย่างเหมาะสม ก็สามารถทำให้พื้นผิวของโลหะผสมไททาเนียมเติบโตเป็นชั้นของชั้นฟิล์ม MAO ในแหล่งกำเนิด ซึ่งมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อความต้านทานการเสียดสีของชั้นฟิล์ม MAO โลหะผสมไททาเนียม รวมถึงลักษณะรูปร่างของพื้นผิว โครงสร้างองค์กรของชั้นฟิล์ม อุณหภูมิ ความแข็ง ฯลฯ โดยทั่วไปแล้ว ความแข็งของชั้นฟิล์มจะต่ำมาก โดยทั่วไป ความแข็งและอัตราการสึกหรอของชั้นฟิล์มจะแปรผกผันกัน และด้วยการลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและความแข็งที่เพิ่มขึ้น ความต้านทานการสึกหรอของชั้นฟิล์มก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ดังนั้นเราจึงควรลดค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีและเพิ่มความแข็งเพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของชั้นฟิล์ม ความต้านทานการกัดกร่อนและความหนาแน่นของชั้นฟิล์มมีความเชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก ภายใต้สถานการณ์ปกติ ความต้านทานการสึกหรอของชั้นฟิล์มจะเพิ่มขึ้นตามความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้น

หากชั้นพื้นผิวของโลหะผสมไททาเนียมถูกเตรียมด้วยโครงสร้างที่หนาแน่น ความหนาที่เหมาะสม ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำและความแข็งสูง และรวมเข้ากับตัวของชั้นฟิล์ม MAO อย่างแน่นหนา มันจะมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงการทำงานของความต้านทานการกัดกร่อนและ ความต้านทานต่อการขัดถูของพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียม และโอกาสของการใช้ชั้นฟิล์ม MAO คือความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานต่อการขัดถู
3 ความคืบหน้าการวิจัยชั้นฟิล์ม MAO โลหะผสมไทเทเนียม
ตั้งแต่ทศวรรษ 1980 รัสเซียเริ่มศึกษาชั้นฟิล์ม MAO ของโลหะผสมไททาเนียม เมื่อเทียบกับประเทศอื่น ๆ ไม่เพียงแต่เริ่มต้น แต่ยังรวมถึงการวิจัยที่ละเอียดและลึกซึ้งยิ่งขึ้นอีกด้วย ประสิทธิภาพการป้องกันของชั้นฟิล์ม การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของชั้นฟิล์ม และการปรับสูตรอิเล็กโทรไลต์ให้เหมาะสมเป็นเนื้อหาสำคัญของการวิจัย หลังจากรัสเซีย งานวิจัยเกี่ยวกับโลหะผสมไทเทเนียม MAO เริ่มดำเนินการอย่างครอบคลุม อย่างไรก็ตาม มีรายงานที่เกี่ยวข้องไม่มากนักเกี่ยวกับการรักษาการกัดกร่อนและความต้านทานการสึกหรอของโลหะผสมไทเทเนียม MAO ทั้งในและต่างประเทศ Xue และคณะ ศึกษาโครงสร้างและโครงสร้างของชั้นเมมเบรนของ MAO ที่ผลิตในระบบโซเดียมเมตาอะลูมิเนตและระบบซิลิเกต และยังวิเคราะห์คุณสมบัติทางกลบางอย่างรวมถึงการเสียดสีแบบยืดหยุ่น ความแข็งของชั้นเมมเบรน และการกระจายทั่วไปของชั้นเมมเบรน การใช้แหล่งจ่ายไฟพัลส์แบบไบโพลาร์ส่งผลต่อพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าในกระบวนการ MAO ของโลหะผสมไทเทเนียม ซึ่งได้รับการศึกษาในรายละเอียดและเชิงลึกโดย Wu และคณะ สำหรับพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าและองค์ประกอบของสารละลายบำบัดต่อความต้านทานการสึกหรอ เช่นองค์ประกอบและอัตราการเติบโตของชั้นฟิล์ม MAO โลหะผสมไทเทเนียม Wang และคณะ ได้ทำการศึกษาที่เกี่ยวข้องด้วย วรรณกรรมที่เกี่ยวข้องบางฉบับชี้ให้เห็นว่าในส่วนประกอบฟอสฟอรัสหรือแคลเซียมของสารละลายบำบัด จะสร้างชั้นเมมเบรน MAO โลหะผสมไทเทเนียม ไม่เพียงแต่ความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานการสึกหรอ แต่ยังมีลักษณะของความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ในการปลูกถ่ายกระดูกทางการแพทย์ การประยุกต์ใช้ ชั้นเมมเบรนนี้มีแนวโน้มดีมาก
4 โอกาสการใช้งานของชั้นฟิล์ม MAO โลหะผสมไทเทเนียม
จากการวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี โอกาสในการใช้งานของชั้นฟิล์ม MAO นั้นกว้างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้านทานการกัดกร่อนและการสึกหรอ ในขอบเขตการใช้งานโครงสร้างตัวถังสมัยใหม่ ความแตกต่างของขนาด รูปร่างที่ซับซ้อนของชิ้นส่วน การก่อตัวของชั้นฟิล์ม MAO ที่แข็ง หนาแน่น และสม่ำเสมอ ในเหล็กกล้าและส่วนประกอบท่ออื่นๆ ที่มีการสัมผัสและโลหะผสม Cu โลหะผสมเพื่อสร้างฟิล์ม TiO2 ชั้นสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการกัดกร่อนของน้ำทะเลได้ดีขึ้น ฟิล์ม MAO บนโลหะผสมไททาเนียมที่ใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ มีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนและกันความร้อนได้ดี โดยเฉพาะชิ้นส่วนสำคัญบางชิ้น เช่น ฝาครอบเครื่องยนต์ของรถยนต์ การปกป้องมีความสำคัญมากกว่า อาจเป็นเพราะชั้นฟิล์มฉนวนกันความร้อนนั้นทำได้ง่าย เพื่อหลุดพ้นจากข้อบกพร่องของวิธีการเอาชนะที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ เนื่องจากทนทานต่อการสึกหรอได้ดี ในอุตสาหกรรมสิ่งทอจึงมีการใช้งานที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับถ้วยไหมพรมและชิ้นส่วนสำคัญอื่นๆ นอกจากนี้ ภายใต้เงื่อนไขที่เข้มงวดของความเร็วสูงและภาระหนัก ความดันสูงและอุณหภูมิสูง ชั้นฟิล์ม MAO ยังมีความสามารถในการป้องกันแม่เหล็กที่ดี ความสามารถในการฉายรังสี และความต้านทานต่อรังสีพลังงานสูง ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในบอร์ดป้องกันอิเล็กทรอนิกส์
5. สรุป
โลหะผสมไททาเนียมมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมมากมาย มีความแข็งแรงจำเพาะสูง ความหนาแน่นต่ำ ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ และลักษณะอื่น ๆ ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการทหาร อุปกรณ์การดำรงชีวิตของผู้คน และอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความต้านทานการเสียดสีต่ำของโลหะผสมไททาเนียม ความแข็ง ยังต่ำกว่า อันตรายจากการกัดกร่อนจากการสัมผัสกับโลหะอื่น ๆ มีขนาดค่อนข้างใหญ่ ซึ่งส่งผลต่อขอบเขตการใช้โลหะผสมไทเทเนียม เทคโนโลยี MAO มีความประหยัด เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เรียบง่าย และในเวลาเดียวกันในการประมวลผลของกระบวนการ จะไม่ทำลายร่างกายและข้อดีอื่นๆ อีกมากมาย ในปัจจุบัน งานวิจัยเกี่ยวกับโลหะผสมไทเทเนียม MAO ก็กำลังถูกเปิดตัวและดำเนินการอย่างค่อยเป็นค่อยไป และมีความคืบหน้าเป็นขั้นๆ การวิจัยในประเทศยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น ดังนั้นเราจึงต้องขยายขอบเขตการใช้งาน ความเข้าใจเชิงลึก และความเชี่ยวชาญในเทคโนโลยี บทความนี้จะอธิบายโดยย่อเกี่ยวกับเทคโนโลยีและข้อดีของการเกิดออกซิเดชันแบบไมโครอาร์ก และวิเคราะห์ชั้นฟิล์มที่ทนต่อการกัดกร่อนตลอดจนความคืบหน้าการวิจัยของการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบไมโครอาร์กที่ทนต่อการสึกหรอในแหล่งกำเนิดบนพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียม และหวังว่าจะได้ แนวโน้มการใช้งานและทิศทางการพัฒนา