具有微纳结构的耐磨耐腐蚀疏水钛合金表面的制备方法技术

本发明专利技术公开了具有微纳结构的耐磨耐腐蚀疏水钛合金表面的制备方法。包括以下步骤：首先在经预处理的钛合金表面利用球形碳化钨颗粒压印出微米尺度凹坑；利用表面处理工艺在具有凹坑的钛合金表面制备铁层；然后对其进行高温热处理以及渗碳处理，在铁层和钛合金界面附近得到具有微纳米二级粗糙结构的碳化钛层；随后将表面浸入到腐蚀液中去除表面铁层；最后利用氟硅烷溶液进行低表面能修饰，最终得到具有微纳结构的耐磨耐腐蚀疏水钛合金表面。本发明专利技术制备的钛合金表面具有优异的硬度、耐磨性、膜基结合力、疏水性和耐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钛合金，涉及具有微纳结构的耐磨耐腐蚀疏水钛合金表面的制备方法。

技术介绍

1、钛合金由于具有强度高、耐腐蚀、生物相容性好等优异的特质，大量应用于三航、生物医学、机械工业等领域。但在某些复杂的服役环境中，耐蚀、耐磨性差的缺点仍旧限制了其使用范围。比如，用在船只外壳的钛合金面对存在冲刷与腐蚀的复杂海洋工作环境，对钛合金表面的耐磨、耐腐蚀性能提出了更高的要求。

2、在钛合金表面制备陶瓷层是提高其耐磨性和耐蚀性的有效方法。表面陶瓷层的制备方法主要包括喷涂、物理气相沉积、激光熔覆等。然而，上述方法难以制备兼具高陶瓷体积分数、高膜基结合力的表面陶瓷层，制约了钛合金表面的硬度和耐磨性。同时，陶瓷层物质疏水性较差的特点限制了耐蚀性的进一步提高。研究表明，降低表面能并增加表面粗糙度是提高疏水性的必要条件。因此，在钛合金表面陶瓷层上制备微纳米尺度的粗糙结构并在其表面制备疏水性物质是提高耐蚀性的常用方法。在钛合金表面制备具有粗糙表面陶瓷层的方法包括激光刻蚀、阳极氧化、化学/电化学刻蚀、模版法、溶胶凝胶法等。常用的疏水膜物质包括全氟癸基三乙氧基硅烷、1h本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.具有微纳结构的耐磨耐腐蚀疏水钛合金表面的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

2.根据权利要求1所述的具有微纳结构的耐磨耐腐蚀疏水钛合金表面的制备方法，其特征在于，步骤1中的所述表面预处理是对钛合金表面进行打磨、抛光。

3.根据权利要求1所述的具有微纳结构的耐磨耐腐蚀疏水钛合金表面的制备方法，其特征在于，步骤1所述碳化钨颗粒压印方法具体是将厚度10μm的PET双面胶贴敷在钛合金表面，将粒径为50μm-150μm的球形碳化钨颗粒在双面胶上沾附一层，利用压片机在压强为60MPa-100MPa的压力下进行压制，随后利用酒精清洗掉表面的碳化钨颗粒与PET胶，得...

【技术特征摘要】

1.具有微纳结构的耐磨耐腐蚀疏水钛合金表面的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

2.根据权利要求1所述的具有微纳结构的耐磨耐腐蚀疏水钛合金表面的制备方法，其特征在于，步骤1中的所述表面预处理是对钛合金表面进行打磨、抛光。

3.根据权利要求1所述的具有微纳结构的耐磨耐腐蚀疏水钛合金表面的制备方法，其特征在于，步骤1所述碳化钨颗粒压印方法具体是将厚度10μm的pet双面胶贴敷在钛合金表面，将粒径为50μm-150μm的球形碳化钨颗粒在双面胶上沾附一层，利用压片机在压强为60mpa-100mpa的压力下进行压制，随后利用酒精清洗掉表面的碳化钨颗粒与pet胶，得到表面具有凹坑的钛合金。

4.根据权利要求1所述的具有微纳结构的耐磨耐腐蚀疏水钛合金表面的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述表面处理工艺为物理气相沉积、化学气相沉积、电镀、化学镀中的一种。

5.根据权利要求1所述的具有微纳结构的耐磨耐腐蚀疏水钛合金表面的制备方法，其特征在于，步骤2中所述铁层中铁元素质量分数范围为98％-99.9999％，所述的铁层厚度为1μm-30μm。

6.根据权利要求1所述的具有微纳结...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵梓源，王丁，梁飞，钟黎声，赵明轩，李均明，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：