李爭顯，王少鵬，慕偉意，潘曉龍，姬壽長，王寶云，杜繼紅，周 廉

(西北有色金屬研究院腐蝕與防護(hù)研究所，陜西西安710016)

鈦表面處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀

李爭顯，王少鵬，慕偉意，潘曉龍，姬壽長，王寶云，杜繼紅，周 廉

(西北有色金屬研究院腐蝕與防護(hù)研究所，陜西西安710016)

在鋼鐵材料中得到成功應(yīng)用的傳統(tǒng)表面技術(shù)，在鈦表面處理上也得到了較廣泛的應(yīng)用，但傳統(tǒng)的表面技術(shù)存在著許多不適應(yīng)于鈦材處理的技術(shù)壁壘，因此，針對(duì)鈦材料的特殊性能發(fā)展起來的液相等離子體處理技術(shù)、等離子表面冶金技術(shù)、鈦電極涂層技術(shù)、鈦生物涂層技術(shù)、鈦建筑材料的表面處理技術(shù)等成為鈦材表面處理技術(shù)新的發(fā)展方向。主要綜述了傳統(tǒng)表面技術(shù)和液相等離子體處理技術(shù)、等離子表面冶金技術(shù)2種新技術(shù)在鈦材表面上應(yīng)用的研究成果。

鈦;表面技術(shù);研究現(xiàn)狀

1 前言

鈦及鈦合金因比強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱、無磁、低溫力學(xué)性能良好等眾多優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船、化工、汽車和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域［1］。但鈦在高溫下易于與空氣中的O，N等元素發(fā)生反應(yīng)，生成對(duì)基體鈦不具有保護(hù)作用的化合物，這不僅使鈦表面受到污染，而且使鈦的力學(xué)性能發(fā)生變化。另外，鈦的導(dǎo)熱系數(shù)小、表面硬度低、易發(fā)生粘著磨損。鈦會(huì)和與之相接觸的材料產(chǎn)生很強(qiáng)的相互作用，發(fā)生接觸腐蝕;在特殊介質(zhì)中，會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕［2］。因此，對(duì)鈦表面進(jìn)行處理，賦予其優(yōu)異的功能特性后，才能使鈦承受更惡劣的服役環(huán)境和條件，使鈦固有的優(yōu)異性能得到充分發(fā)揮。

2 鈦表面處理技術(shù)的現(xiàn)狀

近10年來，隨著鈦材應(yīng)用領(lǐng)域急劇擴(kuò)大，國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)鈦材在使用過程中存在的問題，從表面處理技術(shù)入手，開展了大量的研究工作。從采用的表面處理技術(shù)來看，主要分2個(gè)方面，其一是將現(xiàn)有已在鋼鐵領(lǐng)域中成功應(yīng)用的傳統(tǒng)表面處理技術(shù)用于鈦材表面;其二是結(jié)合鈦材的特點(diǎn)，開發(fā)新型表面處理技術(shù)。

2.1 傳統(tǒng)的表面處理技術(shù)在鈦材表面的應(yīng)用

在鋼鐵領(lǐng)域廣泛使用的傳統(tǒng)表面處理技術(shù)種類繁多，而表面熱處理、堆焊、涂裝、多層復(fù)合、熱滲鍍、著色、氣相沉積、三束改性、轉(zhuǎn)化膜、形變強(qiáng)化、熱噴涂、化學(xué)鍍、電鍍構(gòu)成了表面處理技術(shù)的主要構(gòu)架。研究人員結(jié)合鈦材的特點(diǎn)，將熱滲鍍、氣相沉積、三束改性、轉(zhuǎn)化膜、形變強(qiáng)化、熱噴涂、化學(xué)鍍、電鍍等技術(shù)用于鈦的表面處理，給鈦材賦予了新的性能。

2.1.1 熱滲鍍

由于鈦在空氣中易與氧發(fā)生反應(yīng)，在新鮮的鈦表面瞬間可以生成氧化鈦層。當(dāng)溫度低于300℃時(shí)，生成的TiO2相當(dāng)致密，具有良好的保護(hù)性;當(dāng)溫度大于300℃時(shí)，生成的TiO2致密性變差，保護(hù)性能變差。因此，在鋼鐵領(lǐng)域廣泛使用的空氣中滲Al、滲Zn等技術(shù)不適應(yīng)于鈦的表面處理。在真空、高溫條件下，鈦易與O，C，N，B等氣體元素反應(yīng)，表面生成硬度高的化合物。利用這一特性，通過熱擴(kuò)散法可在鈦及鈦合金表面滲C，N，B，形成耐磨層，提高鈦的耐磨性能。

等離子碳化日本阿久津幸一［3］研究了等離子滲C技術(shù)和專用設(shè)備，采用Ar氣體產(chǎn)生的等離子體清洗鈦表面，用CH4進(jìn)行滲C，溫度為1 073～1 323 K，所得硬度層成分主要是TiC，厚度為數(shù)個(gè)μm。采用放電加工的方法可以提高鈦材表面的硬度，這個(gè)工藝的思路獨(dú)特，原理如圖1所示。其工藝過程是:在絕緣油中，工具電極與鈦零件之間發(fā)生火花放電，由于油的熱分解生成了C，生成的C滲入熔融狀的鈦表面，形成了滲C層。經(jīng)過放電加工的鈦表面呈魚鱗狀，硬化層的成分為TiC，厚度為5 μm左右，硬度可達(dá)到2.2×104MPa左右，是基體鈦材(2 000 MPa)的 11 倍［4］。

圖1 放電加工原理示意圖Fig.1 Schematic diagram of discharge processing principle

氮化及多元滲復(fù)合處理氮化方法可在鈦材表面形成一層鈦的氮化物的硬化層，主要有離子氮化、氣體氮化、高壓氣體氮化和等離子氮化等。日本柴田英明［5］選用純鈦、Ti-6Al-4V、Ti-15Mo-5Zr-3Al以及 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al等材料進(jìn)行氣體氮化試驗(yàn)，本底真空為5×10－3Pa，氮化壓強(qiáng)為0.13 MPa。純鈦在850℃時(shí)的氮化層厚度為20 μm，1 000℃時(shí)的氮化層厚度為50～60 μm，氮化層最外層是很薄的TiN，其余是N在Ti中的α相固溶體，基體的晶粒有所長大;Ti-6Al-4V表層同樣是很薄的TiN，其余硬化層是α相及α+β相的N和Ti固溶體，氮化層的厚度隨著氮化時(shí)間的增長而變厚，氮化4 h氮化層厚度為25 μm，氮化25 h氮化層厚度增加到65 μm;Ti-15Mo-5Zr-3Al表面的TiN層很薄，既使氮化時(shí)間達(dá)到60 h也是如此，但氮硬化層厚度可達(dá)到200 μm。由于滲氮的溫度較高，時(shí)間很長，氮化后鈦合金的力學(xué)性能會(huì)受到不同程度的影響。如Ti-15Mo-5Zr-3Al氮化后延伸率A降低，收縮率z提高;在750℃，20 h條件下氮化后的抗拉強(qiáng)度Rm和屈服強(qiáng)度Rp0.2均較同溫度下的回火狀態(tài)低［5］。

F.Prerber等人通過高壓氮化處理提高鈦材表面的硬度。在0.5～10 MPa的氣體壓強(qiáng)下，鈦表面用N2，NH3或它們的混合氣體氮化處理后隨爐冷卻，當(dāng)壓力降至0.1 MPa時(shí)，再抽真空至1 Pa，進(jìn)行300～400℃回火處理，這樣純Ti表面可以得到厚度為20 μm的金黃色TiN層，表面硬度可達(dá)10 000 MPa。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是可對(duì)φ2 mm×25 mm這樣的細(xì)長深空的內(nèi)表面進(jìn)行氮化。法國Doinn-Margareta Gordin等［7］采用氣體氮化的方法在Ti94Mo6，Ti92Mo8，Ti84Mo16合金表面制備氮化層，從氮化工藝可以看出:氮化的溫度高，時(shí)間長，鈦的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，出現(xiàn)了δ-TiN1-x層，δ-TiN1-x層和β-(Ti，Mo)，鈦表面的硬度提高。

上述的這些處理方法均存在2大缺點(diǎn):①高溫、長時(shí)間處理影響鈦的力學(xué)性能，特別是疲勞性能;②介質(zhì)中含有氫，會(huì)使鈦材在高溫下發(fā)生吸氫現(xiàn)象，發(fā)生“氫脆”的危險(xiǎn)。因此，研究低溫和無氫處理是一個(gè)發(fā)展方向。

波蘭B.G.Wendler等［8］采用在Ar+O2氣氛中輝光放電，產(chǎn)生的等離子體在1 023 K溫度下可使Ti6Al4V表面生成氧化物及氧擴(kuò)散層。該氧化層在0.5 mol/L NaCl溶液中的耐蝕性明顯改善。俄羅斯G.K.inanon等［9］采用圖2所示的超聲處理裝置，用“超聲+熱氧化”的處理方式在鈦表面制備出氧化物涂層。由于超聲波的高能量密度，使氧擴(kuò)散的深度增大，且使晶粒變小?！俺?熱氧化”處理的鈦材表面硬度約為6 500～7 200 MPa，硬化深度約10～15 μm?！俺?熱氧化”處理的試樣的耐磨性優(yōu)于直接熱氧化處理的試樣。

英國學(xué)者Z.X.Zhang［10］等采用先在空氣中熱氧化，然后在真空中進(jìn)行擴(kuò)散處理的方法在鈦合金表面制備涂層。850℃熱氧化20 min+真空擴(kuò)散20 h后，試樣表面的硬化層深度約200～300 μm，擴(kuò)散層深度約30 μm，表面硬度最高，約8 000 MPa，從表面到基體硬度呈梯度下降。

圖2 超聲處理裝置示意圖Fig.2 Schematic drawing of ultrasonic treatment equipment

氣相熱擴(kuò)滲 Mg日本 Takumi Haruna等［11］研究了一種Ti表面Mg合金化的方法，研究表明:表面生成Ti-Mg合金的耐蝕性優(yōu)于純鈦，其中耐蝕性最好的是在氣態(tài)鎂中950℃處理430 h的試樣，其耐蝕性是純鈦的80倍。

2.1.2 氣相沉積

物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)處理可以明顯改善鈦的抗氧化性能和抗沖刷性能。

抗氧化性能德國C.Leyens等［12］采用磁控濺射在TIMETAL 1100和Ti-48Al-2Cr-2Nb等鈦合金表面制備了梯度及多層Ti-Al層和單層Ti-Al-Cr層。Ti-Al多層膜(3層)和Ti-Al梯度涂層在純氧環(huán)境下的抗氧化性能優(yōu)于在空氣環(huán)境下的抗氧化性能(750℃)。在空氣中多層涂層在450℃以下的抗氧化性能優(yōu)于梯度涂層，但在450℃以上其抗氧化性能急劇降低;對(duì)于Ti-Al-Cr涂層體系，在750℃條件下抗氧化性能最佳的涂層組分是Ti-63Al-7Cr，其氧化增重約是 TIMETAL的1/3;TiAl合金在900℃時(shí)抗氧化性能最佳的涂層組分仍是Ti-63Al-7Cr。

德國Maik.Frohlich等［13］采用射頻磁控濺射在TiAl合金表面沉積Si層，然后再以熱處理的方式在γ-TiAl(Ti-45Al-8Nb)表面制備硅基涂層。將試樣加熱到氧化測試溫度，保溫1 h，再經(jīng)過10 min冷卻到60℃，共循環(huán)測試1 000次，以檢測涂層的抗氧化性能。研究表明:在真空中處理的試樣涂層主要由Ti5Si3相組成，而空氣中處理的試樣涂層主要是Ti5Si4相;2種工藝生成的涂層在900℃及950℃的抗氧化性能都明顯優(yōu)于基材，特別是真空條件下處理的涂層性能更優(yōu);另外，空氣介質(zhì)中處理的涂層試樣在抗氧化性能測試后，其Ti5Si4相轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的Ti5Si3相。

抗沖刷性能俄羅斯N.A.Nochovnaya等［14］研究了采用真空等離子鍍膜技術(shù)在鈦合金壓氣機(jī)葉片表面制備沉積硬質(zhì)涂層，其中ZrN涂層的抗砂粒沖蝕性能最佳，Ti-Si-N，Ti-Si-B涂層體系的抗沖蝕性能同涂層制備工藝密切相關(guān)，Ti-Si-B體系涂層的抗沖蝕性能較好，對(duì)基材的疲勞性能影響小，在壓氣機(jī)涂層技術(shù)方面應(yīng)用前景廣闊。

西北有色金屬研究院研究團(tuán)隊(duì)研究了在TC4，TC11和Ti811等鈦合金基體表面沉積TiAlN涂層技術(shù)并測試了涂層性能。沉積的TiAlN涂層主相為TiAlN，厚度大約為5 μm，表面硬度達(dá)到2.86×104MPa。沉積 TiAlN涂層后對(duì)鈦合金試樣的疲勞性能影響小于3%。

對(duì)于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片涂層來說，對(duì)葉片疲勞性能的影響程度是判斷涂層及涂層制備技術(shù)優(yōu)劣的關(guān)鍵。德國Dietmar Helmet［15］研究了金屬層和陶瓷層交替組成的葉片復(fù)合涂層(如圖3所示)，該涂層體系已應(yīng)用到MTU生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片表面。

圖3 復(fù)合涂層斷面Fig.3 Cross-section of composite coating

德國E.ZEILER等［16］用CVD方法在鈦表面制備金剛石涂層，并將不同C含量的金剛石涂層與氮化物硬質(zhì)涂層的抗沖蝕性能進(jìn)行對(duì)比，從而得出，在粒度60～120 μm，速度100 m/s，30°角的沖蝕測試條件下，金剛石膜的抗沖蝕能力約是Ti6Al4V的100倍。與PVD沉積的TiN，TiAlN涂層相比，CVD制備的金剛石膜的抗沖蝕能力更佳，如圖4所示。通過CVD沉積的金剛石涂層經(jīng)過真空高溫去氫后，疲勞性能較基體葉片的疲勞性能得到提高。

圖4 涂層的沖蝕性能對(duì)比Fig.4 Comparison of coating erosion performance

2.1.3 三束改性

離子注入表面改性技術(shù)一直在研究當(dāng)中，但近幾年人們在電子束及激光束表面處理方面開展了更多的研究。俄羅斯 N.A.Nochovnaya 等［16］用(a)w=2.5 J·cm－2，n=5 pulses;(b)w=5 J· cm－2，n=5 pulses;(c)w=2.5 J·cm－2，n=40 pulses等不同工藝的電子束處理鈦合金表面。通過高能脈沖電子束照射后，基材表面層重熔，在近表面區(qū)域Al含量可增加15% ～20%(原子分?jǐn)?shù));在脈沖數(shù)較低的情況下，鈦合金表面層中有微裂紋出現(xiàn)，但在脈沖數(shù)高于10的情況下未觀察到裂紋。俄羅斯N.Nochovnaya等［18］評(píng)價(jià)了高強(qiáng)脈沖電子束改性對(duì)鈦合金表面的力學(xué)性能等的影響。經(jīng)電子束處理后，鈦合金的疲勞強(qiáng)度得到提高，最高可增加40%。德國S.Bonss等［19］開發(fā)了一種新型的鈦合金激光氮化裝置，如圖5所示。在鐘罩中通入N2，在N2氣氛中實(shí)現(xiàn)鈦表面氮化鈦的形成。

圖5 鐘罩式激光氮化裝置示意圖Fig.5 Schematic diagram of bell laser nitriding equipment

R.L.Sun等［20］在Ti6Al4V合金上利用激光熔覆TiCNiCrBSi涂層，分別是熔覆涂層區(qū)、擴(kuò)散區(qū)和熱影響區(qū)。熔覆涂層區(qū)的硬度最高可達(dá)約1.2×104MPa，擴(kuò)散區(qū)硬度約5 500～6 600 MPa，熱影響區(qū)硬度約4 000 MPa。Y.S.Tian通過激光合金化石墨和硅粉，在Ti6Al4V表面制備TiC和 Ti5Si3的復(fù)合涂層，涂層中主要是TiC和Ti5Si3+β(Ti)相，涂層厚度 0.6 mm，表面硬度約1.5×104MPa，摩擦系數(shù)約0.35，比鈦合金基材的摩擦系數(shù)小，且磨損失重約是基材的1/3。

2.1.4 轉(zhuǎn)化膜

轉(zhuǎn)化膜技術(shù)主要包括陽極氧化、厚膜氧化和微弧氧化等。陽極氧化技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，工藝變化不大。由于陽極氧化膜層的厚度很薄，所以其性能研究進(jìn)展也不大。在鈦表面著色方面，雖然通過陽極氧化可以得到許多種顏色，但不能得到黑色、白色、大紅色等;另外，色彩的均勻性及耐表面污染變色是限制陽極氧化技術(shù)應(yīng)用的主要原因。因此，這兩個(gè)方面是鈦表面陽極氧化的研究重點(diǎn)。厚膜氧化是西北有色金屬研究院發(fā)明的鈦表面氧化技術(shù)，可以在鈦表面制備出厚度為2～10 μm的致密TiO2膜層，該技術(shù)已在鈦醫(yī)療器械上得到成功使用。并且，西北有色金屬研究院還研制出灰色和黑色的氧化膜。

2.1.5 熱噴涂技術(shù)

在鈦表面得到成功應(yīng)用的熱噴涂技術(shù)主要有等離子噴涂和超音速火焰噴涂技術(shù)。

等離子噴涂D.A.P.Reis等［21］選用熱鍛的Ti6Al4V棒材為基體材料，等離子噴涂氧化銥部分穩(wěn)定的氧化鋯(YSZ)，粘結(jié)過渡材料是CoNiCrAlY，試樣蠕變測試依據(jù)ASTM E139，試驗(yàn)保護(hù)氣氛為大氣和N2。大氣環(huán)境中，覆蓋有涂層的試樣比未覆蓋涂層的試樣有更好的抗蠕變性。隨著測試溫度的提高，這種差距愈趨明顯。等離子噴涂能夠提高試樣的蠕變性能，這是因?yàn)樵谌渥儨y試中，試樣表面形成了薄的氮化物，也表明滲氮能夠提高蠕變性能。

超音速火焰噴涂西北有色金屬研究院研究了在鈦及鈦合金表面超音速火焰噴涂WC-Co涂層。在鈦合金表面噴涂的WC-17Co和WC-12Co涂層硬度大于1.3×104MPa，涂層厚度大于1 300 μm，涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度大于70 MPa。該涂層不僅具有優(yōu)良的耐磨性能，同時(shí)還可承受重載載荷的壓力。涂層的斷面形貌和界面狀態(tài)如圖6，7所示。

2.2 鈦表面新型處理技術(shù)

2.2.1 液相等離子體表面處理技術(shù)

從鈦表面處理技術(shù)的發(fā)展脈搏來看，可以將微弧氧化、陰極碳氮化及表面放電加工歸納為液相等離子體表面處理技術(shù)。它們的共性是在液相介質(zhì)中，通過外加的電場使液體介質(zhì)電離，生成等離子體，實(shí)現(xiàn)鈦表面氧化物、碳化物及碳氮化物的沉積。液相等離子體表面處理技術(shù)的構(gòu)成如圖8所示。放電加工已在前面敘述過，下面就微弧氧化和陰極碳氮化的研究進(jìn)行說明。

圖8 液相等離子體處理分類Fig.8 Classification of liquid plasma surface treatment technology

微弧氧化液相等離子體表面處理技術(shù)中發(fā)展最系統(tǒng)的為微弧氧化技術(shù)。該技術(shù)起初主要是在鋁、鎂材料表面生成氧化物涂層，近幾年得到了學(xué)者們的重視，廣泛開展了在鈦表面的應(yīng)用研究。目前已在微弧氧化電源、電解液組成、與其它技術(shù)的復(fù)合及制備的涂層性能等方面開展了廣泛的研究。合肥工業(yè)大學(xué)王建民等［22］利用微弧氧化技術(shù)在鈦表面沉積了TiO2涂層。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:在10%的 H3PO4電解液中，起始電壓為185 V，膜層表面形貌為火山口狀，孔口大小為400～800 nm;在10%H2SO4電解液中，微弧氧化的起始電壓為80 V時(shí)，膜層表面形貌同樣為火山口狀，孔口大小為100～200 nm，電壓升高到120 V，氧化膜的形貌變?yōu)榫W(wǎng)狀多孔結(jié)構(gòu);0.2%HF為電解液時(shí)，微弧氧化的起始電壓亦為80 V，膜層表面高低不平、分布著大小為100～200 nm的小淺坑;不同電解液制備的氧化膜的相組成均為金紅石型和銳鈦礦型TiO2共存。北京師范大學(xué)金乾等［23］在鈦表面陰極微弧沉積氧化鋁涂層，電解液為0.4 mol/L Al(NO3)3·9H2O乙醇溶液，脈沖頻率50 Hz，電解液溫度保持在60℃以下，沉積時(shí)間1 h，沉積電壓400 V，在純鈦表面制備了較厚的80 μm氧化鋁涂層，膜層由致密層和疏松層組成，其中致密層約為15 μm。涂層樣品的腐蝕電流密度為6.83×10－7A/cm2，比鈦基體腐蝕電流密度4.787 5×10－6A/cm2降低了將近一個(gè)數(shù)量級(jí)，涂層樣品的腐蝕電位比基體提高了約300 mV。

陰極碳氮化陰極碳氮化技術(shù)是新疆大學(xué)李新梅等［24］研制的一種新的表面處理方法，該方法是在研制的電解溶液中，通過150 min長時(shí)間的脈沖放電，在陰極的鈦試樣上形成Ti(CxN1－x)碳氮化層，涂層的厚度為15 μm。該涂層的表面具有陽極微弧氧化涂層的表面形貌特征，有明顯的放電孔。

2.2.2 輝光等離子表面冶金技術(shù)

輝光等離子表面冶金技術(shù)是在太原理工大學(xué)徐重教授發(fā)明的雙層輝光滲金屬技術(shù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過不斷的發(fā)展和完善，建立起來的一種能夠在鈦表面形成表面合金的系列工藝技術(shù)。該技術(shù)在鈦表面可制備具有耐蝕性能的Ti-Pd，Ti-Mo及Ti-Mo-Ni的合金化層，抗氧化性能的Ti-Al，Ti-Nb，Ti-Cr，Ti-Si的合金層，高溫阻燃性能的Ti-V-Cr阻燃合金層及耐磨性能的碳化層、氮化層及Mo-N層，且克服了傳統(tǒng)工藝中“氫脆”問題。國內(nèi)太原理工大學(xué)、西北有色金屬研究院、西北工業(yè)大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、桂林電子科技大學(xué)、北京科技大學(xué)等［25－30］單位開展了鈦表面冶金技術(shù)的研究工作，主要形成的表面合金化層如圖9所示。

西北有色金屬研究院［31］通過等離子表面冶金技術(shù)在鈦表面制備Ti-Pd涂層，改善了鈦的耐蝕性能。圖10為合金化層的結(jié)構(gòu)照片，合金化層由不同Ti-Pd相組成，Pd元素沿層深方向呈遞減狀，如圖11所示。室溫下在80%H2SO4的溶液中，表面Ti-Pd合金層的腐蝕速率僅為0.682 mm/a，是 Ti0.2Pd合金的1/5。而在室溫下的30%HCl溶液中，表面Ti-Pd合金層的腐蝕速率比Ti0.2Pd合金降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。

圖9 輝光等離子表面冶金層Fig.9 Surface alloyed coating by glow plasma

3 結(jié)語

結(jié)合鈦及鈦合金的特點(diǎn)，將傳統(tǒng)表面技術(shù)用于鈦及鈦合金的表面處理是現(xiàn)階段的主要現(xiàn)狀，但傳統(tǒng)的表面技術(shù)存在著許多不適應(yīng)于鈦材處理的技術(shù)壁壘，因此，開發(fā)新型的適合于鈦及鈦合金表面處理的技術(shù)和涂層材料是今后的研究方向。另外，根據(jù)鈦材應(yīng)用的需求開發(fā)新型的涂層材料及制備法也是一個(gè)發(fā)展方向。如鈦電極涂層材料及制備方法、鈦生物涂層及制備技術(shù)、鈦建筑材料的表面涂層及處理方法等。

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Development Status of Titanium Surface Treatment Technologies

LI Zhengxian，WANG Shaopeng，MU Weiyi，PAN Xiaolong，JI Shouchang，WANG Baoyun，DU Jihong，ZHOU Lian
(Corrosion ＆ Protection Research Center，Northwest Institute for Nonferrous Metal Research，Xi'an 710016，China)

The conventional surface technology is successfully applied in steel material and has also been relatively widespread used in surface treatment of titanium material.However，it is found that the titanium material surface treatment by these conventional surface technologies is not all suitable and has lots of technique rampart.Hereby，aim to special properties of titanium material，a good number of surface modification procedures such as liquid plasma electrolyte treatment，plasma surface metallurgy etc.have been developed and become the development trend of the titanium material surface treatment technology in future.In this paper，the research status of titanium material by conventional surface technologies，and the surface treatment research progress of titanium material by two novel surface technologies such as liquid plasma electrolyte treatment and plasma surface metallurgy were described.

titanium;surface technology;review of research

李爭顯

TG174;TG146.23

A

1674－3962(2011)08－0054－07

2010－03－19

李爭顯，男，1962年生，博士，教授