[发明专利]一种钛材表面微纳复合结构的制备方法

权利要求书

1.一种钛材表面微纳复合结构的制备方法，包括钛材的前处理，其特征在于，还包括有钛材的微弧氧化处理、钛材微弧氧化后的酸蚀处理和钛材酸蚀后的阳极氧化处理三个步骤，所得微纳复合结构的截面形貌分为三层，从下往上依次为基体层、过渡层和微纳结构层，其中过渡层形成于微弧氧化处理，微纳结构层形成于阳极氧化处理。

2.根据权利要求1所述的钛材表面微纳复合结构的制备方法，其特征在于，所述的钛材的前处理包括钛材的打磨和清洗，其具体步骤如下，

打磨：将样品用800～2000#金相砂纸逐级打磨，直至试样表面具有金属光泽，清洗：将打磨后的样品先用丙酮超声清洗20～30min，再用乙醇超声清洗20～30min，最后用去离子水清洗干净，烘干。

3.根据权利要求1所述的钛材表面微纳复合结构的制备方法，其特征在于，所述的微弧氧化处理方法为：将前处理后的钛材置于脉冲直流电源的阳极，采用惰性阴极对其进行微弧氧化，选用0.2～0.3mol/L乙酸钙和0.1～0.15mol/L磷酸二氢钠的混合溶液作为电解液，在电压为270～330V,脉冲频率为100～500Hz，占空比为10～50%，电解液温度为5～25℃的条件下微弧氧化3～9min，用去离子水清洗样品，烘干。

4.根据权利要求1所述的钛材表面微纳复合结构的制备方法，其特征在于，所述的钛材微弧氧化后的酸蚀处理方法为：将微弧氧化处理后的钛材放置在常温下H₂SO₄、HF和H₂O组成的酸蚀液中做表面酸蚀处理，三者体积比15～17:2:1～3，酸蚀之后，在去离子水中超声震荡5～10min，之后再利用去离子水反复冲洗样品表面直至pH为中性，烘干。

5.根据权利要求4所述的钛材表面微纳复合结构的制备方法，其特征在于，所述的酸蚀时间为2.5～3.5h，酸蚀时间需要根据微弧氧化处理制得的微弧氧化膜层是否被完全腐蚀来确定。

6.根据权利要求1所述的钛材表面微纳复合结构的制备方法，其特征在于，所述的钛材酸蚀后的阳极氧化处理方法为：采用直流电源，电压为20～40V，电极间距为3～5cm，氧化时间为20～60min，电解液中氟化铵的浓度为5～10g/L。