En raison de l'excellent rapport force / poids et résistance à la corrosion, les alliages de titane sont largement utilisés dans les dispositifs aérospatiaux, électroniques et autres champs. Cependant, il est facile de former un film de passivation dense à la surface, ce qui restreint sérieusement la stabilité du processus de placage. Dans cet article, les méthodes de base actuelles pour améliorer la force de liaison de la matrice en alliage de titane et du revêtement sont systématiquement examinées, ce qui fournit la référence théorique pour la pratique d'ingénierie.
Technologie de prétraitement et de renforcement
Méthode de modification d'activation de la surface
Le prétraitement mécanique du sable peut réaliser le double effet du décapage du film de passivation et du grossissement de surface par l'impact à grande vitesse de 60-120} mail Emery. Les données expérimentales montrent que la force de liaison de l'échantillon de titane pur TA2 après le dynamitage de sable peut atteindre 3,2 fois celle de l'échantillon non traité. Cependant, il convient de noter que l'alliage de titane à haute résistance> HRC4 0 est sujet à la concentration de stress, et il est nécessaire de contrôler la pression de sable <0,4 MPA.
Génération de films hydrogénés: en utilisant du HCL (500 ml / L) + TICL3 (15 ml / L) + un système d'inhibiteur de corrosion, traité à 40 degrés pendant 5 minutes, peut former une épaisseur d'environ 200 nm de couche de transition TiH. L'analyse XPS a montré que la couche formait Ti-tih2Structure eutectique avec le substrat et l'énergie de liaison a augmenté à 28MPA.
Modification de la membrane fluorée: NACR2O7(250 g / L) + HF (20 ml / L) a été traité à température ambiante pendant 30 s pour former un oi3/ Membrane tio₂composite. L'observation SEM montre que la couche de film a une structure en nid d'abeille, ce qui peut améliorer efficacement l'effet d'ancrage du revêtement.
Dépôt de couche de transition métallique
- Procedes de lixiviation de zinc de gradients
Le placage de zinc secondaire a été adopté: primaire (ZNSO₄480G / L, HF 120 ml / L, 25S) → Déplaçant (HNO₃50%) → Le revêtement de zinc secondaire a été obtenu (couverture> 98%). La pratique d'une usine électronique à Nanjing a montré que la force de liaison du revêtement en cuivre est passée de 3,5 n / mm² à 15,6 n / mm² par ce processus.
- Placage de nickel électrolaire comme base
Par nah₂po₂ (30g / l) + niso₄ (25g / l) + système d'agent complexant. La couche Ni-P de 2 μM a été déposée à 85 degrés. L'analyse du microscope électronique a montré que les composés intermétalliques Ni-Ti étaient formés entre le revêtement et le substrat, et la résistance au cisaillement a atteint 45 MPa.
Technologie de traitement améliorée après le placage
1. Traitement thermique de l'aspirateur:Sous le degré de vide de 10 ^ -3 PA, un traitement à 300 degrés × 2H peut faire de la couche de diffusion de l'interface Cu / Ti de 1,5 μm, et la résistance de la liaison est augmentée de 40%. Il est nécessaire de prêter attention à la température de transition de phase (titane pur 882 degré) pour éviter la transition de phase matricielle.
2. Recuit du courant d'impulsion: l'utilisation d'une impulsion à haute fréquence de 20 kHz, traitée à 200 degrés pendant 30 minutes, peut favoriser la diffusion directionnelle des atomes de revêtement. Une application d'un composant aérospatial a montré une augmentation de la résistance de liaison du revêtement d'or de la classe 4B à la classe la plus élevée ASTM D3359.
Stratégie de sélection de processus
1. Recommandé pour les composants électroniques de précision: Nickel-Plating chimique + recuit d'impulsions (déformation de taille <0. 1%)
2. Convient pour les pièces structurelles: sablet + film hydrogéné + diffusion à haute température (réduction des coûts de 30%)
3. Suggestions pour les composants environnementaux spéciaux: film fluorant + placage de nickel flash (résistance à la corrosion augmentée de 5 fois)
La direction de percée technique actuelle se concentre sur la couche de nanotransition de la couche atomique (ALD) et la technologie de placage assisté au laser, qui devrait augmenter la résistance aux liaisons à 200MPA. Dans la pratique de l'ingénierie, il est nécessaire de concevoir des voies de processus personnalisées en fonction du type de matrice (alliage / alliage de titane), des exigences fonctionnelles du revêtement (conductrice / résistante à l'usure) et des contraintes de coûts.