钛合金是一种由钛和其他合金元素组成的合金,具有优异的耐海水腐蚀性。它具有重量轻、比强度大、热稳定性好等优良的综合性能,广泛应用于航空、航空航天和民用工业。但缺点是钛合金表面硬度低、耐磨、耐腐蚀性差,特别是钛合金与其他金属接触容易接触腐蚀,严重限制了钛合金的进一步应用。因此,国内外对钛合金表面进行了改性研究,以提高其表面性能。传统的表面改性技术包括阳极氧化,PVD/CVD、钛合金阳极氧化膜厚度一般小于1um,达到2~3um不容易,硬度低,需要开发新的低成本、高性能的涂层制备技术。微弧氧化是一种综合解决上述问题的高科技技术。微弧氧化,又称微等离子体氧化,是通过电解质与相应电参数的结合,在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧放电产生的瞬时高温高压作用,生长出以基质金属氧化物为主的陶瓷膜层。
铝及其合金材料采用微弧氧化技术进行表面强化处理,具有工艺简单、占地面积小、处理能力强、生产效率高等优点,适用于大型工业生产。微弧氧化电解质不含有毒物质和重金属元素,抗污染能力强,回收利用率高,环境污染小,满足优质清洁生产的需要,满足我国可持续发展战略的需要。铝基表面陶瓷膜具有高硬度(HV>1200),耐蚀性强(CASS盐雾试验>480h),绝缘性好(膜阻>100MΩ),膜层与基底金属具有较强的结合力,具有良好的耐磨性和耐热冲击性。微弧氧化技术具有较强的处理能力,可以通过改变工艺参数获得不同特性的氧化膜,以满足不同目的的需要;或者通过改变或调整电解质的成分,使膜具有一定的特性或不同的颜色;同一工件的微弧氧化也可以使用不同的电解质,以获得多层不同性质的陶瓷氧化膜
一般来说,钛合金微弧氧化技术获得的氧化膜具有广阔的市场前景和研究价值。目前的技术在操作上仍有很大的局限性。日新月异的科技进步迫切需要更高质量的保护膜,这是金属表面处理面临的巨大挑战,也是一个巨大的机遇。如何降低氧化过程中的电压,避免镀液温度的升高,是我们迫切需要解决的问题。