[ 信息發(fā)布:本站 | 發(fā)布時間:2015-02-27 | 瀏覽:1171次 ]

鈦具有較高的比強度、良好的耐蝕性及耐高溫性（熔點超過1 650 ℃），并且可呈+2、+3、+4價態(tài)的氧化態(tài)，部分可在溶液中以離子態(tài)存在，因此可利用鈦的這些性質(zhì)和特性進行表面處理。日本大阪府立大學科研工作者利用鈦的性質(zhì)和特性進行表面處理工藝研究時，獲得了三種新的工藝，分別如下:

（1）通過化學方法，利用氧化還原離子對Ti3+/Ti4+制備高純鎳鍍層。

（2）利用氧化還原離子對TiN/TiF62-制備金屬納米粒子鍍層。

（3）通過等離子滲碳處理在鈦金屬表面涂覆碳薄膜，以提高其耐蝕性。接下來將分別對這三種工藝進行簡要介紹:

工藝一 利用化學方法制備鎳鍍層時需要使用各種還原劑，若選用次亞磷酸鈉（NaH2PO2）作為還原劑，則會獲得P含量為10%～12%的鎳鍍層，該鍍層具有優(yōu)良的非磁穩(wěn)定性，可用作硬盤的鍍層基底材料；若選用硼氫化鈉（NaBH4）作為還原劑時，可獲得非晶態(tài)高強鍍鎳層，并且含有一定量的B。而要獲得純凈的鍍鎳層，就必須避免還原劑中的成分滲入鍍膜中，為此使用了氧化還原離子對Ti3+/Ti4+，即在采用化學法制備鎳鍍層的過程中，3價鈦和4價鈦都以離子形態(tài)存在，而在鍍液中添加氮基三乙酸或檸檬酸（作為穩(wěn)定劑）后，其中的鎳離子可形成絡合物。利用這種方法在Cu線上成功制備了厚度約為10 nm的純鎳鍍層。

工藝二 TiN在含氟離子的水溶液中放置時，TiN中的Ti會溶解生成TiF62-，所發(fā)生的反應如公式（1）和公式（2）所示。

TiN+6HF=TiF62-+NH4++2H++e-(pH＜3.0） (1)

TiN+6F-+4H+=TiF62-+NH4++e-(pH＞3.0） (2)

利用該反應放出的電子可以還原比Ti電位還高的Pd2+，

這樣就可以在TiN上析出Pd。研究了在不同pH值的鍍液中以及不同溫度下制備的Pd納米粒子鍍層。結果表明，當鍍槽溫度為70 ℃、鍍液pH為5.2時，所得到的Pd鍍層的粒子最小，分散性最好。TEM測試結果顯示，在TiN上形成了粒徑約為50 nm的Pd納米粒子。由于TiN的電導率低，不能用電解法在其表面鍍上金屬，而以上這種利用氧化還原離子對TiN/TiF62-的電化學鍍方法不失為最好的選擇。

工藝三

鎂電池作為新一代二次電池，具有壽命長、無污染、體積小、容量大等優(yōu)點，極具發(fā)展性。通常，鎂電池的電解液是以格利雅試劑（鎂烷基）為基體的溶液，這種電解液中存在著高濃度氯離子，易使電極材料腐蝕，因此，要使鎂電池能夠真正得到商業(yè)應用，必須尋找到一種成本低且性能穩(wěn)定的電極材料。為此，通過等離子滲碳處理（碳源為甲烷或丙烯）在金屬鈦表面涂覆了一層玻璃態(tài)碳薄膜，從而使鈦在電解液中的耐蝕性得到了提高。由于鈦的碳吸收能低，其表面可形成厚度約數(shù)微米的玻璃態(tài)碳薄膜，具有優(yōu)異的耐蝕性。