[发明专利]对纯钛进行复合表面改性的方法

摘要

本发明提供了一种对纯钛进行复合表面改性的方法，其包括如下步骤：将纯钛进行第一次表面处理；对所述纯钛进行打孔，铺设纳米级碳化硅颗粒；进行搅拌摩擦纵向进给加工，形成搅拌层；将所述搅拌层进行第二次表面处理；进行微弧氧化处理。本发明的优点在于：通过纳米级碳化硅颗粒的加入，提高了材料的机械性能，在搅拌层上继续进行微弧氧化的处理方法以得到具有生物活性的多孔复合氧化层。

主权项

1.一种对纯钛进行复合表面改性的方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)、材料一次表面处理：将厚度为4mm的纯钛试样表面打磨磨光，用丙酮清洗保持试样表面清洁；(b)、固定加工试样：将纯钛试样固定在搅拌摩擦加工设备的夹具上，打孔铺设一层碳化硅颗粒，铺设打孔直径为1mm，深度2mm，碳化硅颗粒大小为50nm；(c)、搅拌摩擦加工工艺处理：设置搅拌摩擦加工的工艺参数，加工时，利用高速旋转的搅拌针缓慢插入工件表面，直至搅拌头轴肩与工件表面产生一定的压力，开始纵向进给加工，形成搅拌摩擦层，搅拌头为YL‑10A硬质合金，搅拌头轴肩为10mm，直径为10mm，搅拌针的根部直径为5mm，端部直径为3mm，针长为2mm，搅拌摩擦加工通过搅拌头的高速旋转和移动实现，搅拌头转速500r/min，前进速度是50mm/min，加工道次为1道次后，材料基体表面出现紧密排列着环状的纹路；(d)、材料二次表面处理：将搅拌摩擦加工后的试样经磨床打磨平整，用丙酮清洗保持试样表面清洁，经磨床磨光试样的厚度为2mm；(e)、微弧氧化处理工艺：通过电解液与相应电参数的组合，在经搅拌摩擦加工后的试样表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，生长出二氧化钛陶瓷涂层，溶液温度维持在25～50℃，配制溶液为10L，微弧氧化工艺采用脉冲直流电源设备，阴极为不锈钢板；阳极为钛，微弧氧化工艺采用脉冲直流电源设备电流密度：10A/dm2，频率1000Hz，试验时间：60min，微弧氧化工艺参数为硅酸钠：8.59～12.89g/L；六偏磷酸钠：8～22g/L；偏铝酸钠：4～10g/L；占空比为5％。