Ti-10Mo-28Nb-3Zr-6Ta合金表面纳米氧化管的构建及生长机理分析

• 作者: 许莹 夏朋昭 魏子琰 赵思坛 蔡艳青
• 来源期刊: 钢铁钒钛
• 关键词: 钛合金 表面改性 纳米管 阳极氧化法 微观形貌 生长机理
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 钒钛材料与应用|Application of Vanadium and Titanium
• 页码范围: 74-81
• 页数: 8页
• 分类号: TF823
• 语种: 中文
• DOI: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.03.011

摘要

在Ti-10Mo-28Nb-3Zr-6Ta合金表面构建结构致密的纳米氧化管,同时探究纳米氧化管的生长机理.采用阳极氧化法,在含有1 mol/L H3PO4溶液和0.9％NaF的混合溶液中,在25 V的直流电压下,氧化处理120 min,在Ti-10Mo-28Nb-3Zr-6Ta合金表面原位生成纳米氧化管;使用XRD对纳米氧化管的物相进行分析,进而得到纳米氧化管的成分;使用SEM对纳米氧化管的结构、形貌进行分析;采用HRTEM和EDS等对合金表面的纳米氧化管进行观测进而得出纳米氧化管的生长机理.研究表明:在Ti-10Mo-28Nb-3Zr-6Ta合金表面构建的纳米氧化管孔径为50～70nm,管壁厚度约为15nm,氧化管长度为100nm,纳米管由非晶态的钛氧化物及锐钛矿型二氧化钛纳米晶组成.合金表面纳米氧化管的生长机理为:阳极氧化过程开始时,首先会在合金表面生成一层非晶态的钛的氧化层,而后在氧化电压和电解液作用下,在非晶态钛氧化层之上生成非晶态的纳米管.高温处理后,部分非晶态结构纳米管转化为锐钛矿型二氧化钛纳米晶粒.