Покрытие титана. Часть 1.

Титан – серебристо-белый металл, сравнительно легкий – немного тяжелее алюминия, но в три раза прочнее его, тугоплавкий (1665ºС). Он имеет высокую вязкость, при механической обработке склонен к налипанию на режущий инструмент, поэтому требует применения различных смазок.

При обычных условиях титан коррозионно устойчив из-за наличия на поверхности плотной защитной окисной пленки. В результате чего на титан не действует ни кислород воздуха, ни морская вода, ни «царская водка».

При повышенной температуре химическая активность титана значительно возрастает. Титан реагирует с кислородом, хлором, разбавленной серной кислотой. В азотной кислоте титан пассивируется, а в плавиковой кислоте в размельченном состоянии образует фторидные комплексы.

Титан благодаря  своим ценным свойствам – легкости, прочности, высокой термической и коррозионной устойчивости является очень важным конструкционным материалом. Он используется для строительства самолетов, космических кораблей, подводных лодок, различных аппаратов для химической промышленности. Титан не действует на живые ткани организма, поэтому его сплавы применяют в хирургии для скрепления костей при переломах.

В процессе эксплуатации от изделий порой требуются свойства, не соответствующие основному металлу, поэтому на поверхность титана наносят специальные гальванические или химические покрытия:

    • Покрытия титана серебром —  для повышения электропроводности титана.
    • Покрытия титана сплавом олово-свинец (см. «Осаждение сплава олово-свинец») – для повышения паяемости титана;
    • Покрытия титана хромом, химическим никелем —  для повышения твердости и износостойкости титана;
    • Покрытие титана  черным хромом — для обеспечения поверхности титана светопоглощения;
    • Анодное оксидирование — для улучшения адгезии клеев, лкп и т.д.;
    • Покрытия титана медью и никелем в качестве подслоя для нанесения других покрытий.
Детали из титана.

Детали из титана.

Подготовка поверхности титана перед нанесением покрытий.

Однако покрытие титана сопряжено с рядом сложностей ввиду  наличия на  его поверхности прочной оксидной пленки, препятствующей удовлетворительному сцеплению наносимых на титан покрытий. Поэтому необходимо провести предварительную обработку поверхности, которая включает:

1)  Отжиг в вакууме при температуре 700ºС в течение 1 часа для выравнивания структурной и концентрационной неоднородности поверхности, а также снижения напряжений.

Перед отжигом поверхность деталей из титана необходимо обезжирить. В зависимости от характера загрязнений проводят операцию обезжиривания в органическом растворителе или моющих средствах (см. «Обезжиривание поверхности»).

Химическое обезжиривание ведут в растворе, г/л:

Натр едкий  10 – 20

Сода кальцинированная  20 – 30

Тринатрийфосфат  30 – 50

Стекло натриевое жидкое  3 – 5

Препарат ОС – 20  0,5 – 1

Температура раствора  70 – 90°С, время выдержки 15 – 20 минут.

2)  Удаление обогащенного газами поверхностного слоя.

Операцию можно проводить двумя методами: гидропескоструйной обработкой или химическим травлением. На гальваническом производстве в основном применяют процессы травления.

Для покрытия титана из различных сплавов составы травильных растворов могут быть разными ( см. «Травление поверхности. Часть 2»). Для ВТ5-1 рекомендуется раствор, содержащий:

Соляную кислоту 20 – 25 г/л

Плавиковую кислоту 10 – 15 г/л

Температура 18 – 25°С, время 0,5 – 1 мин.

Для сплавов ВТ1-00, ВТ1-0 применяют раствор HNO3 : HF в соотношении 2 : 1.

Травление проводят при комнатной температуре в течение 15 – 30 сек.

Способы нанесения покрытий титана будут рассмотрены в следующих публикациях.

По вопросам подготовки поверхности и методов нанесения покрытий титана обращайтесь к нам!

New!

Похожие публикации:

Запись опубликована в рубрике В помощь технологам. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Комментарии запрещены.