一种降低海生物附着在钛合金表面的纳米涂层制备方法

摘要

一种降低海生物附着在钛合金表面的纳米涂层制备方法，电解液除含有磷酸钠、硅酸钠或是硼酸之外还含有硫酸铜和氨水制得的铜氨络合物，对钛合金进行常规处理并作为阳极、不锈钢板作为阴极，脉冲电源工作电流、占空比及脉冲频率分别控制在10～20A、10～20%及500～650Hz，电解液温度控制在50℃，电解5～30min后在钛合金表面生成一层氧化亚铜Cu₂O和具有纳米晶和非晶结构的二氧化钛TiO₂陶瓷绝缘涂层，涂层厚度5～50μm，表面硬度400HV，结合强度20MPa，绝缘电阻1MΩ，96h中性盐雾腐蚀试验不产生裂纹及腐蚀产物，涂层中铜元素质量不低于5%，海水挂片三个月后海生物附着重量不大于20g/m²。

主权项

一种降低海生物附着在钛合金表面的纳米涂层制备方法，该纳米涂层制备方法包括对钛合金表面的预处理、钛合金在电解液中的纳米涂层制备及纳米涂层的后处理，其中预处理是对钛合金表面进行脱脂、除油、清洗的过程，电解液含有磷酸钠、硅酸钠、硼酸，纳米涂层制备使用到电解槽、不锈钢板、搅拌器以及脉冲电源，纳米涂层的后处理是清洗烘干的过程，上述钛合金或是TA1，或是TA2，或是TA3，或是TA5，或是TA16，或是TA17，或是TA22，或是TA22‑1，或是TA23，或是TA23‑1，或是TA24，或是TA24‑1，或是TA31，或是TC4、TC4ELI；其特征如是：在上述电解液中还含有铜氨络合物，铜氨络合物由硫酸铜和氨水反应后制得， 在每升电解液中含5～70g的磷酸钠、0～60g的硅酸钠、0～30g的硼酸、12～60g的铜氨络合物，其余为去离子水；对钛合金表面进行脱脂、除油、清洗使其成为待用钛合金，将配置好的上述电解液倒入电解槽内并用搅拌器搅拌均匀；将所述待用钛合金作为阳极、以不锈钢板作为阴极，脉冲电源的工作电流控制在10～20A，占空比控制在10～20%，脉冲频率控制在500～650Hz，上述电解液的温度控制在50℃，将所述阳极和所述阴极浸入上述电解液中并在上述参数控制下对所述待用钛合金表面进行微弧氧化纳米涂层制备，微弧氧化纳米涂层制备的时间控制在5～30min，在所述待用钛合金表面生成一层氧化亚铜Cu₂O和具有纳米晶和非晶结构的二氧化钛TiO₂陶瓷绝缘涂层，后处理是用离子水对所述涂层进行清洗并进行烘干即可，烘干后进行检测，所述涂层的厚度能够达到5～50μm，表面硬度不小于400HV，结合强度不小于20MPa，干燥条件下的绝缘电阻不小于1MΩ，96h中性盐雾腐蚀试验后不产生裂纹及腐蚀产物，所述涂层中的铜元素质量不低于5%，海水挂片三个月后海生物附着重量不大于20g/m²。