鈦及鈦合金由于密度小、強(qiáng)度高、耐熱耐腐蝕性能優(yōu)異而廣泛地應(yīng)用于航空航天、石油化工、造船等部分。鈦具有較高的比強(qiáng)度、良好的耐蝕性及耐高溫性（熔點(diǎn)超過1 650 ℃），并且可呈+2、+3、+4價(jià)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(jìn)行表面處理。m.lzjnhb.com科研工作者利用鈦的性質(zhì)和特性進(jìn)行表面處理工藝研究時(shí)，獲得了三種新的工藝，分別如下。（1）利用氧化還原離子對(duì)TiN/TiF62-制備金屬納米粒子鍍層。（2）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。（3）通過化學(xué)方法，利用氧化還原離子對(duì)Ti3+/Ti4+制備高純鎳鍍層。

 

接下來將分別對(duì)這三種工藝進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

 

1.氮化鈦在含氟離子的水溶液中放置時(shí)，TiN中的Ti會(huì)溶解生成TiF62-，所發(fā)生的反應(yīng)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(yīng)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(jié)果表明，當(dāng)鍍槽溫度為70 ℃、鍍液pH為5.2時(shí)，所得到的Pd鍍層的粒子最小，分散性最好。TEM測(cè)試結(jié)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(dǎo)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(duì)TiN/TiF62-的電化學(xué)鍍方法不失為最好的選擇。

 

2.鎂電池作為新一代二次電池，具有壽命長(zhǎng)、無污染、體積小、容量大等優(yōu)點(diǎn)，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(yīng)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。

 

3.利用化學(xué)方法制備鎳鍍層時(shí)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(huì)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(shí)，可獲得非晶態(tài)高強(qiáng)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(duì)Ti3+/Ti4+，即在采用化學(xué)法制備鎳鍍層的過程中，3價(jià)鈦和4價(jià)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(luò)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。