三种利用钛的性质和特性的新的表面处理工艺



三种利用钛的性质和特性的新的表面处理工艺

钛具有较高的比强度、良好的耐蚀性及耐高温性(熔点超过1 650 ℃)，并且可呈+2、+3、+4价态的氧化态，部分可在溶液中以离子态存在，因此可利用钛的这些性质和特性进行表面处理。日本大阪府立大学科研工作者利用钛的性质和特性进行表面处理工艺研究时，获得了三种新的工艺，分别如下。

(1)通过化学方法，利用氧化还原离子对Ti3+/Ti4+制备高纯镍镀层。

(3)通过等离子渗碳处理在钛金属表面涂覆碳薄膜，以提高其耐蚀性。

接下来将分别对这三种工艺进行简要介绍。

工艺一 利用化学方法制备镍镀层时需要使用各种还原剂，若选用次亚磷酸钠(NaH2PO2)作为还原剂，则会获得P含量为10% ～12%的镍镀层，该镀层具有优良的非磁稳定性，可用作硬盘的镀层基底材料；若选用硼氢化钠(NaBH4)作为还原剂时，可获得非晶态高强镀镍层，并且含有一定量的B。而要获得纯净的镀镍层，就必须避免还原剂中的成分渗入镀膜中，为此使用了氧化还原离子对Ti3+/Ti4+，即在采用化学法制备镍镀层的过程中，3价钛和4价钛都以离子形态存在，而在镀液中添加氮基三乙酸或柠檬酸(作为稳定剂)后，其中的镍离子可形成络合物。利用这种方法在Cu线上成功制备了厚度约为10 nm的纯镍镀层。

(1)

(2)

工艺三 镁电池作为新一代二次电池，具有寿命长、无污染、体积小、容量大等优点，极具发展性。通常，镁电池的电解液是以格利雅试剂(镁烷基)为基体的溶液，这种电解液中存在着高浓度氯离子，易使电极材料腐蚀，因此，要使镁电池能够真正得到商业应用，必须寻找到一种成本低且性能稳定的电极材料。为此，通过等离子渗碳处理(碳源为甲烷或丙烯)在金属钛表面涂覆了一层玻璃态碳薄膜，从而使钛在电解液中的耐蚀性得到了提高。由于钛的碳吸收能低，其表面可形成厚度约数微米的玻璃态碳薄膜，具有优异的耐蚀性。

吴全兴摘译自《チタソ》