
一、基础表面处理技术
1、机械处理
机械抛光:采用砂纸、抛光轮逐级打磨,使表面光洁度达镜面效果,提升外观质感与后续涂装附着力。
喷砂处理:通过高速砂粒冲击去除氧化层及杂质,适用于预处理阶段。
2、化学处理
化学抛光:利用弱酸或碱性溶液溶解表面微观凸起,快速改善光洁度,需后续封闭处理防止氧化。
酸洗净化:采用氢氟酸+硝酸混合液清除氧化皮及污染物,为涂层或热处理提供洁净基底。
二、功能强化技术
1、电化学处理
阳极氧化:在硫酸电解液中施加电压,生成厚度可控的致密氧化膜,显著提升耐磨性、耐腐蚀性及生物相容性。
微弧氧化:通过高压放电在表面原位生成陶瓷氧化层,硬度达HV 1500以上,适用于核电、海洋装备。
2、热处理改性
渗氮处理:等离子体渗氮或激光氮化形成TiN/Ti₂N硬质层,表面硬度提升至HV 2000,摩擦系数降低60%。
渗碳处理:高温下碳原子扩散形成TiC层,适用于耐磨传动部件,耐高温性能达800℃。
三、涂层与复合技术
1、润滑与防粘附涂层
石墨乳涂层:热拉拔前涂覆含石墨20-25%的乳液,兼具润滑与抗氧化功能,降低加工损耗。
氟磷酸盐涂层:通过化学转化形成低摩擦系数润滑膜,适配多道次拉拔工艺。
2、高性能功能涂层
生物陶瓷涂层:酸碱预处理后浸渍仿体液溶液,生成羟基磷灰石层,用于骨科植入体表面生物活化。
类金刚石碳镀层:离子注入碳形成超硬膜层,摩擦系数低至0.05,适配精密传动部件。
四、先进表面工程技术
1、激光表面处理
激光熔覆:以TC4钛粉为原料,在钛棒表面熔覆耐磨合金层,耐磨性提升5倍。
激光表面合金化:同步注入氮/碳元素,形成梯度强化层,适用于航空发动机叶片。
2、离子注入技术
氮/氧/碳等离子注入深度达0.1-1μm,表面硬度提升3倍,耐腐蚀电流密度降低2个数量级,适配氢能储运部件。
五、工艺发展趋势
复合改性技术:阳极氧化与磁控溅射结合,开发TiO₂/Ag纳米抗菌涂层,拓展医疗应用。
绿色工艺升级:推广无氰电镀、低温等离子体处理,降低能耗与污染。
智能化控制:基于AI的工艺参数优化系统,实现膜层厚度与性能精准调控。
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