在纯钛表面产生多级尺寸的微/纳米结构层的方法

摘要

本发明公开了一种在纯钛表面产生多级尺寸的微/纳米结构层的方法，得到管径40-120nm，管长800-2000nm的纳米管均匀分布在微米级孔表面，该多级微/纳米结构层的孔尺寸范围为40nm-60μm；钛材料置于非氧化性酸腐蚀液中腐蚀生成微米级孔表面；反应后经过阳极氧化处理获得表面纳米构造；最后经退火热处理转变为锐钛晶型，本发明方法采用非氧化性的酸在钛表面腐蚀产生微米级孔，表面腐蚀状况可通过操作过程中的工艺参数进行调节，使加工成型后的钛或钛合金能在表面得到预想的微孔尺寸，制备的孔尺寸范围大，纳米管均匀分布在微孔表面，可以大大增加材料表面的比表面积和纳米特性。

主权项

一种在纯钛表面产生多级尺寸的微/纳米结构层的方法，得到管径40-120nm，管长800-2000nm的纳米管均匀分布在微米级孔表面，该多级微/纳米结构层的孔尺寸范围为40nm-60μm；钛材料置于无氧酸腐蚀液中腐蚀生成微米级孔表面；反应后经过阳极氧化处理获得表面纳米构造；最后经退火热处理转变为锐钛晶型，包含以下步骤：1)、钛材经清洗后在60℃酸腐蚀液中做表面腐蚀处理，所述无氧酸腐蚀液为含有0.45-0.9mol/L氯化钙和6.2mol/L的盐酸的混合液；腐蚀时间10-24小时；反应后清洗、干燥钛片；2)、由1)得到钛材放入1mol/L磷酸二氢铵和0.2-0.6mol/L的氢氟酸的混合电解液中进行恒压阳极氧化，电压10-25V，电极间距为3-5cm，电解槽温度保持在20℃，氧化时间60-720分钟，电解液保持搅拌状态，反应后将钛片清洗、干燥；3)、对2)得到的具有微/纳米结构层表面构造的制品进行热处理：在空气气氛下，升温速度为2-3℃/min，450℃保温6小时，然后随炉冷却至室温；最后在纯钛表面得到锐钛矿型多级尺寸的微/纳米结构。