CN109706494A - 一种新型钛合金表面电镀方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型钛合金表面电镀方法，首先对样品进行除油、清洗后，将样品进行热处理，通过光电技术辅助电镀，在钛合金表面进行光照，使离子成功的沉积到钛合金表面。本发明工艺步骤简单，易于操作，得到的涂层均匀，克服了在钛合金表面进行离子沉积过程中，由于钝化膜的存在导致电阻增加而带来的不易电镀的问题。

Description

一种新型钛合金表面电镀方法
技术领域
本发明属于光电沉积领域，具体涉及一种新型钛合金表面电镀方法。
背景技术
钛合金由于其优异的性能，如质量轻、比强度高等，使其得到了广泛的应用，但钛合金的导电、导热性差，弹性模量低，不耐磨等限制了其的发展。钛合金在空气中表面容易形成一层TiO2钝化膜，钝化膜的存在会显著降低钛合金的导电性，从而会降低有效电场强度，导致离子驱动力不够，进而会影响电镀的效果。降低氧化层的电阻，提高导电性成为一个亟待解决的问题。目前常用的方法主要是破坏钝化层。但由于钛金属过于活泼，在去除钝化层后会马上产生新的钝化层，因此这种方法的效果并不理想。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型钛合金表面电镀方法，旨在改善由于电阻增加带来的沉积问题。
为了实现上述的技术目的，本发明的技术方案为：
1）将钛合金用丙酮超声清洗，再用去离子水冲洗后烘干备用；
2）将烘干的钛合金进行烧结；
3）配置一定溶度的溶液并搅拌，得到电解液；
4）以钛合金为沉积电极，以铂片为对电极，保持恒定距离，在钛合金面上外加光源照射，并使用步骤3）的电解液，水浴控制恒温进行电镀；
5）将步骤4）得到的样品超声清洗后烘干，得电镀的钛合金。
上述步骤2）的烧结温度为100-800℃，保温时间为0.5-4h。
上述步骤3）电解液浓度为0.1-1mol/L
上述步骤3）电解液中离子为Ag+、Cu2+、Ca2+、Mg2+和I-中的一种。
上述步骤4）光源的波长范围为380-430nm。
上述步骤4）中光功率密度为10-100mW/cm2。
上述步骤4）水浴控制恒温的温度为5-80℃。
上述步骤4）中电镀的电流为20-200mA，时间为10-120min。
有益效果：本发明采用光电镀技术，先对样品进行热处理，改善表面氧化膜的光电性，然后在电镀的过程中对氧化膜进行光照，提高氧化层的导电性，从而增加电场强度，提高钛合金表面电镀的品质，该方法工艺简单，效果良好；本发明的热处理和光照可提高氧化层的导电性，处理后可将导电层的电阻由15 MΩ降至0.3MΩ；且可提高钛合金表面涂层（氧化碘）中碘的含量至9.19%。
附图说明：
图1是实施例3中样品的原始样品和沉积后的样品图；
图2是实施例3中样品沉积前后的SEM图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的阐述：
一种新型钛合金表面电镀方法，包括以下步骤：
1）将钛合金用丙酮超声清洗，再用去离子水冲洗后烘干备用；
2）将钛合金进行烧结；
3）配置一定溶度的溶液并搅拌，得到电解液；
4）以钛合金为沉积电极，以铂片为对电极，保持恒定距离，在钛合金面上外加光源照射，并使用步骤3）的电解液，水浴控制恒温进行电镀；
5）将步骤4）得到的样品超声清洗后烘干，得电镀的钛合金。
实施例1
一种新型钛合金表面电镀方法，包括以下步骤：
1）将钛合金用丙酮超声清洗10min，用去离子水冲洗后烘干备用；
2）将样品放入炉子中进行烧结，烧结温度为300℃，保温时间1h；
3）配置0.1mol/L的AgNO3溶液，搅拌10min，得到电解液；
4）以钛合金为阴极，以铂片为阳极，保持恒定距离，外加光源照射，光源的波长为430nm，光功率密度为20mW/cm2，并使用步骤3）的电解液，水浴控制恒温25℃进行电镀，电流50mA，时间0.5h；
5）将步骤4）得到的样品超声清洗后烘干，得电镀的钛合金。
实施例2
一种新型钛合金表面电镀方法，包括以下步骤：
1）将钛合金用丙酮超声清洗10min，用去离子水冲洗后烘干备用；
2）将样品放入炉子中进行烧结，烧结温度为300℃，保温时间2h；
3）配置0.2mol/L的CuCl2溶液，搅拌1h，得到电解液；
4）以钛合金为阴极，以铂片为阳极，保持恒定距离，外加光源照射，光源的波长为400nm，光功率密度为10mW/cm2，并使用步骤3）的电解液，水浴控制恒温25℃进行铜沉积，沉积电流30mA，时间2h；
5）将步骤4）得到的样品超声清洗后烘干，得电镀的钛合金。
实施例3
一种新型钛合金表面电镀方法，包括以下步骤：
1）将钛合金用丙酮超声清洗10min，用去离子水冲洗后烘干备用；
2）将样品放入炉子中进行烧结，烧结温度为450℃，保温时间3h；
3）配置0.1mol/L的KI溶液，搅拌10min，得到电解液；
4）以钛合金为阳极，以铂片为阴极，保持恒定距离，外加光源照射，光源的波长为380nm，光功率密度为30mW/cm2，并使用步骤3）的电解液，水浴控制恒温40℃进行碘沉积，沉积电流100mA，时间30min；
5）将步骤4）得到的样品超声清洗后烘干，得电镀的钛合金。
以上所述仅为本发明的较佳实施实例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种新型钛合金表面电镀方法，其特征在于：其包括以下步骤：
1）将钛合金用丙酮超声清洗，再用去离子水冲洗后烘干备用；
2）将烘干后钛合金进行烧结；
3）配置一定溶度的溶液并搅拌，得到电解液；
4）以钛合金为沉积电极，以铂片为对电极，保持恒定距离，在钛合金面上外加光源照射，并使用步骤3）的电解液，水浴控制恒温进行电镀；
5）将步骤4）得到的样品超声清洗后烘干，得电镀的钛合金。
2.根据权利要求1所述的一种新型钛合金表面电镀方法，其特征在于：所述步骤2）的烧结温度为100-800℃，保温时间为0.5-4h。
3.根据权利要求1所述的一种新型钛合金表面电镀方法，其特征在于：所述步骤3）的电解液中离子为Ag+、Cu2+、Ca2+、Mg2+和I-中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种新型钛合金表面电镀方法，其特征在于：所述步骤3）的电解液浓度为0.1-1mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种新型钛合金表面电镀方法，其特征在于：所述步骤4）中光源的波长范围为380-430nm。
6.根据权利要求1所述的一种新型钛合金表面电镀方法，其特征在于：所述步骤4）中光功率密度为10-100mW/cm2。
7.根据权利要求1所述的一种新型钛合金表面电镀技术，其特征在于：所述步骤4）水浴控制恒温的温度为5-80℃。
8.根据权利要求1所述的一种新型钛合金表面电镀方法，其特征在于：所述步骤4）中电镀的电流为20-200mA，时间为10-120min。
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