בגלל החוזק הספציפי המעולה שלה, עמידות בפני קורוזיה, ביצועים טובים בטמפרטורה גבוהה ותאימות ביולוגית, נעשה שימוש נרחב בסגסוגות טיטניום בתעופה וחלל, בתעשייה צבאית, בתעשייה האזרחית ובתחומים אחרים. עם זאת, קשיות פני השטח של סגסוגת טיטניום נמוכה יחסית ועמידות הבלאי אינה מספקת, מה שמגביל את היישום שלה בכמה סביבות ספציפיות. כדי לשפר את התכונות הללו, חוקרים פיתחו מגוון של טכניקות טיפול פני השטח כדי לשפר את תכונות פני השטח של סגסוגות טיטניום.
1. טיפול בחמצון פני השטח
סרט תחמוצת נוצר כדי לשפר את הסיכה של משטח סגסוגת טיטניום ולהפחית את ההידבקות במהלך תהליך השרטוט.
2. טיפול ציפוי
- ציפוי אמולסיה גרפיט
מריחת תחליב גרפיט לפני ציור חם לא רק מספקת שימון אלא גם מגינה על פני השטח של הריק מפני חמצון. הדרישות לאמולסיית גרפיט כוללות תכולת גרפיט של 20%-25%, גודל חלקיקים של 1-3um, והצמדה אחידה לפני השטח של הריק.
- ציפוי מלח ליים
ניסוח ספציפי של שכבת שימון סיד מלח, כגון 12% Na2SO4, 12% CaO, 0.3% Na3PO4, 0.2% NaCl ושולי מים, בתוספת תערובת של 75% אבקת סבון ו-25% אבקת גופרית שימשה כחומר סיכה אבקה מוצק.
- טיפול בפלואורפוספט
לאחר ניקוי פני השטח של ריק המתכת בשיטה פיזית, נוצר סרט ציפוי שונה על פני השטח על ידי טבילת תמיסת הציפוי, ולאחר מכן מצופה חומר סיכה מוצק כדי להשיג את אפקט הסיכה של מקדם חיכוך נמוך ועמידות בפני שחיקה גבוהה.
3. ציפוי סרט מתכת
סרט מתכת כגון נחושת, כרום, ניקל או פח מצופה על פני סגסוגת הטיטניום כדי להפחית את מגע המתכת הישיר במהלך תהליך השרטוט, ובכך להפחית את ההידבקות.
4. טיפול בבורילציה
הכניסו את חוט סגסוגת הטיטניום לתמיסה המעורבת המכילה KFB4, BaCl2 ו-NH4NO3, חממו אותו לרתיחה, ואז השרו אותו, הסר אותו, נקה ויבש אותו וצור שכבה של פלואורבוראט על פני החוט. כמו כן, יש צורך למרוח שכבה של אלומיניום דיסולפיד על פני החוט כחומר סיכה במזח הקר.
5. טיפול המרה כימי
סרט המרה כימי צפוף נוצר על פני השטח של סגסוגת טיטניום באמצעות טיפול המרה כימי. סרט זה יכול לשמש כציפוי סיכה לספיחת חומר סיכה, כך שפני החוט חלקים לאחר ריבוי מעברים של ציור, ללא סימני הידבקות והחלקה.
6. בחירת חומר סיכה
בחר את חומר הסיכה המתאים, כגון אבקת סבון תעשייתי, תחליב גרפיט ותערובת אבקת סבון וחומרים אחרים, צריכה להיות חדירת טובה עם הציפוי, יציבות תרמית טובה.
7. טיפול משטח בלייזר
טכנולוגיות טיפול בלייזר, כולל חיפוי לייזר, סגסוגת משטחי לייזר ומרווה משטחי לייזר, יכולות לשפר את עמידות הבלאי, עמידות בפני קורוזיה וקשיות על ידי שינוי המבנה המיקרו של שכבת פני השטח. היתרון בטיפול בלייזר הוא שניתן לשפר משמעותית את תכונות פני השטח מבלי לשנות את התכונות של מטריצת סגסוגת הטיטניום.
8. חמצון מיקרו-קשת
זוהי טכנולוגיה של צמיחה באתרית של סרט קרמי על פני השטח של סגסוגת טיטניום, שיכולה ליצור שכבה של סרט קרמי עם עמידות מצוינת בפני קורוזיה ועמידות בפני שחיקה על פני השטח של סגסוגת טיטניום. לטכנולוגיית חמצון מיקרו-קשת יש את המאפיינים של הגנת סביבה ירוקה, בהתאם לאסטרטגיית הפיתוח בר-קיימא.
9. השתלת יונים
על ידי הזרקת חנקן, חמצן, פחמן ואלמנטים אחרים לתוך פני השטח של סגסוגות טיטניום, ניתן לשפר את קשיות פני השטח ועמידות בפני שחיקה. עובי שכבת השתלת היונים הוא בדרך כלל ברמה ננומטרית, מה שיכול לשפר משמעותית את תכונות פני השטח של סגסוגות טיטניום.
10. שיטת דיפוזיה תרמית
על ידי פיזור יסודות סגסוגת על פני השטח של סגסוגת טיטניום בטמפרטורה גבוהה, נוצרת שכבת סגסוגת, ובכך משפרת את הקשיות ועמידות הבלאי של המשטח.
