RU2509181C2 - Способ формирования пористого оксида на сплаве титан-алюминий - Google Patents
Способ формирования пористого оксида на сплаве титан-алюминий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2509181C2 RU2509181C2 RU2011114311/02A RU2011114311A RU2509181C2 RU 2509181 C2 RU2509181 C2 RU 2509181C2 RU 2011114311/02 A RU2011114311/02 A RU 2011114311/02A RU 2011114311 A RU2011114311 A RU 2011114311A RU 2509181 C2 RU2509181 C2 RU 2509181C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- article
- oxide
- washing
- drying
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для увеличения удельной поверхности деталей из сплавов устройств различной функциональности, в частности, при создании каталитически активных устройств. Способ изготовления детали из сплава титан-алюминий с нанопористой поверхностью включает изготовление детали с пористой поверхностью из спеченного порошка сплава титан-алюминий с размерами гранул 1-10 мкм, промывку детали в этаноле, сушку, промывку в дистиллированной воде, сушку при температуре 80-90°С и формирование нанопористого оксида на поверхности детали анодированием в 10,0% растворе серной кислоты с добавкой 0,15% фтористоводородной кислоты при постоянной плотности тока. Технический результат: увеличение удельной поверхности деталей. 1 пр., 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам формирования покрытий на титан-алюминиевых сплавах с высокой удельной поверхностью и может быть использовано для создания изделий из сплавов для устройств различной функциональности.
Известны способы получения покрытий на плоских деталях из алюминия и его сплавов анодным оксидированием металла в электролитах, позволяющих сформировать пористые покрытия с толщиной и диаметрами пор, задаваемыми условиями анодирования [1. Thompson G.E. Porous anodic alumina: fabrication, characterization and applications // Thin Solid Films. 1997, Vol.297, P.192-201]. Также известны способы формирования нанотрубчатых оксидных покрытий титана анодированием плоских деталей из титана во фторсодержащих электролитах [2. Beranek R, Hildebrand Н., Schmuki P. Self-Organized Porous Titanium Oxide Prepared in H2SO4/HF Electrolytes // Electrochemical and Solid-State Letters. 2003. V.6. No 3. P.В12-В14].
Известен способ создания изделий, включающих спекание деталей из порошка титана, нанесение оксида микродуговым оксидированием в соответствующих электролитах, в результате на поверхности изделия создается биологически активное покрытие, содержащее поры микронных размеров. [3. Патент CN №101310897 AC25D 11/26. Titanium material with biological activity and preparation method thereof]. Предлагаемый способ не обеспечивает заметного увеличения удельной поверхности изделия и достаточно трудоемок.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ формирования оксида на плоских деталях из сплава титан-алюминий [4. Hiroaki Tsuchiya, Steffen Berger, Jan M. Macak, Andrei Ghicov, Patrik Schmuki. Self-organized porous and tubular oxide layers on TiAl alloys // Electrochemistry Communications. 9 (2007), P.2397-2402]. В предлагаемом способе пористый оксид получают анодным оксидированием плоских деталей сплавов Ti-Al во фторсодержащих водных растворах серной кислоты. Перед анодированием образцы полируют, промывают с использование ультразвука, высушивают в потоке азота. При анодном оксидировании формируется пористый или трубчатый оксид, толщина и размеры пор/трубок которого зависят от состава сплава и параметров процесса анодирования.
В результате анодирования плоских деталей сплавов удельная поверхность покрытия увеличивается в 100-200 раз в зависимости от толщины оксида.
Задачей изобретения является увеличение удельной поверхности изделий из сплава спеченного порошка титан-алюминий.
Поставленная задача достигается тем, что детали, изготовленные из спеченного порошка сплава титан-алюминий с размерами гранул 1-10 мкм, промывают в этаноле, высушивают, промывают в дистиллированной воде, высушивают при температуре 80-90°С и анодируют в 10% растворе серной кислоты H2SO4 с добавкой 0.15% фтористоводородной кислоты HF при постоянной плотности тока.
Предлагаемое техническое решение поясняется примером.
Деталь из порошка сплава титан-алюминий с размерами гранул 1-10 мкм изготавливают спеканием при температуре 1100-1200°С. Удельная поверхность объемно-пористого тела из спеченного порошка сплава титан-алюминий составляет ~1.5·103 см2/г. Детали промывают в этаноле в течение 5 мин. Затем промывают в дистиллированной воде и высушивают на воздухе при температуре 80-90°C. Анодирование проводят в 10% растворе H2SO4 с добавкой 0.15% HF при постоянной плотности тока j=0.2 мА/см2. Детали тщательно промывают и высушивают.
На фиг.1 приведены изображения поверхности деталей, изготовленных из спеченного порошка сплава титан-алюминий, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа JSM-6480LV (JEOL) до и после анодирования. На снимках видно, что внешняя поверхность после нанесения оксида значительно более развитая, чем у металла. Диаметры пор оксида составляют 40-60 нм.
Удельная поверхность детали после нанесения нанопористого оксида толщиной 500 нм увеличивается до 2.5·104 см2/г.
Такие изделия могут найти применение там, где необходима большая удельная поверхность детали при минимальном объеме или массе тела, например, в каталитических системах.
Источники информации
1. Thompson G.E. Porous anodic alumina: fabrication, characterization and applications // Thin Solid Films. 1997, Vol.297, P.192-201.
2. Beranek R, Hildebrand H., Schmuki P. Self-Organized Porous Titanium Oxide Prepared in H2SO4/HF Electrolytes // Electrochemical and Solid-State Letters. 2003. V.6. No 3. P.B12-B14.
3. Патент CN №101310897 A, C25D 11/26. Titanium material with biological activity and preparation method thereof, опубл.26.11.2008.
4. Hiroaki Tsuchiya, Steffen Berger, Jan M. Macak, Andrei Ghicov, Patrik Schmuki. Self-organized porous and tubular oxide layers on TiAl alloys // Electrochemistry Communications. 9 (2007), P.2397-2402.
Claims (1)
- Способ изготовления детали из сплава титан-алюминий с нанопористой поверхностью, включающий изготовление детали с пористой поверхностью из спеченного порошка сплава титан-алюминий с размерами гранул 1-10 мкм, промывку детали в этаноле, сушку, промывку в дистиллированной воде, сушку при температуре 80-90°С и формирование нанопористого оксида на поверхности детали анодированием в 10,0% растворе серной кислоты с добавкой 0,15% фтористоводородной кислоты при постоянной плотности тока.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011114311/02A RU2509181C2 (ru) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | Способ формирования пористого оксида на сплаве титан-алюминий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011114311/02A RU2509181C2 (ru) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | Способ формирования пористого оксида на сплаве титан-алюминий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011114311A RU2011114311A (ru) | 2012-10-20 |
RU2509181C2 true RU2509181C2 (ru) | 2014-03-10 |
Family
ID=47144966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011114311/02A RU2509181C2 (ru) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | Способ формирования пористого оксида на сплаве титан-алюминий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2509181C2 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103668390A (zh) * | 2014-01-02 | 2014-03-26 | 四川大学 | 具有微米-纳米粗糙结构表面的钛或钛合金材料及制备方法 |
CN106086981A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-11-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种改善Ti‑Al系合金抗氧化性能的表面多孔阳极氧化层的制备方法 |
RU2601904C2 (ru) * | 2015-03-25 | 2016-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НЕЛАН-ОКСИД ПЛЮС" | Способ формирования кристаллического нанопористого оксида на сплаве титан-алюминий |
RU2631780C1 (ru) * | 2016-11-07 | 2017-09-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Способ получения покрытий на основе нанопористого диоксида титана |
RU2633143C2 (ru) * | 2015-12-24 | 2017-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" | Способ формирования нанопористого оксида на поверхности имплантата из порошкового ниобия |
RU2645234C1 (ru) * | 2016-12-12 | 2018-02-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | Способ формирования нанопористого анодно-оксидного покрытия на изделиях из порошкового губчатого титана |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2529328C1 (ru) * | 2013-08-27 | 2014-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева", НГТУ | Электролит для анодирования алюминия и его сплавов перед нанесением медных гальванопокрытий |
CN104532321B (zh) * | 2014-12-19 | 2017-04-12 | 浙江工业大学 | 一种添加氟化物的乙二醇溶液中钛铝合金阳极氧化的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2089350C1 (ru) * | 1990-05-17 | 1997-09-10 | Кабот Корпорейшн | Способ получения танталового порошка |
RU2102189C1 (ru) * | 1991-07-31 | 1998-01-20 | Кабот Корпорейшн | Способ получения хлопьевидного танталового порошка и хлопьевидный танталовый порошок |
RU2206642C2 (ru) * | 2000-01-31 | 2003-06-20 | Мамаев Анатолий Иванович | Способ модифицирования поверхности медицинских изделий (варианты) |
CN101310897A (zh) * | 2008-02-20 | 2008-11-26 | 暨南大学 | 生物活性钛材料及其制备方法 |
-
2011
- 2011-04-12 RU RU2011114311/02A patent/RU2509181C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2089350C1 (ru) * | 1990-05-17 | 1997-09-10 | Кабот Корпорейшн | Способ получения танталового порошка |
RU2102189C1 (ru) * | 1991-07-31 | 1998-01-20 | Кабот Корпорейшн | Способ получения хлопьевидного танталового порошка и хлопьевидный танталовый порошок |
RU2206642C2 (ru) * | 2000-01-31 | 2003-06-20 | Мамаев Анатолий Иванович | Способ модифицирования поверхности медицинских изделий (варианты) |
CN101310897A (zh) * | 2008-02-20 | 2008-11-26 | 暨南大学 | 生物活性钛材料及其制备方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103668390A (zh) * | 2014-01-02 | 2014-03-26 | 四川大学 | 具有微米-纳米粗糙结构表面的钛或钛合金材料及制备方法 |
CN103668390B (zh) * | 2014-01-02 | 2016-10-26 | 四川大学 | 具有微米-纳米粗糙结构表面的钛或钛合金材料及制备方法 |
RU2601904C2 (ru) * | 2015-03-25 | 2016-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НЕЛАН-ОКСИД ПЛЮС" | Способ формирования кристаллического нанопористого оксида на сплаве титан-алюминий |
RU2633143C2 (ru) * | 2015-12-24 | 2017-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" | Способ формирования нанопористого оксида на поверхности имплантата из порошкового ниобия |
CN106086981A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-11-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种改善Ti‑Al系合金抗氧化性能的表面多孔阳极氧化层的制备方法 |
RU2631780C1 (ru) * | 2016-11-07 | 2017-09-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Способ получения покрытий на основе нанопористого диоксида титана |
RU2645234C1 (ru) * | 2016-12-12 | 2018-02-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | Способ формирования нанопористого анодно-оксидного покрытия на изделиях из порошкового губчатого титана |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011114311A (ru) | 2012-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2509181C2 (ru) | Способ формирования пористого оксида на сплаве титан-алюминий | |
Sopha et al. | Effect of electrolyte age and potential changes on the morphology of TiO2 nanotubes | |
Tsuchiya et al. | Self-organized porous and tubular oxide layers on TiAl alloys | |
Kapusta-Kołodziej et al. | Effects of anodizing potential and temperature on the growth of anodic TiO2 and its photoelectrochemical properties | |
Ocampo et al. | Effect of the anodization parameters on TiO2 nanotubes characteristics produced in aqueous electrolytes with CMC | |
Cao et al. | On the interfacial adhesion between TiO2 nanotube array layer and Ti substrate | |
KR20130134826A (ko) | 정밀 액적 디스펜서용 자기 세정가능 초소수성 팁의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 팁 | |
Mansoorianfar et al. | Preparation and characterization of TiO2 nanotube arrays on Ti6Al4V surface for enhancement of cell treatment | |
Lee et al. | Electropolishing for the formation of anodic nanotubular TiO2 with uniform length and density | |
Lu et al. | Growth of porous anodic TiO2 in silver nitrate solution without fluoride: Evidence against the field-assisted dissolution reactions of fluoride ions | |
Fang et al. | Facile fabrication of freestanding through-hole ZrO2 nanotube membranes via two-step anodization methods | |
Yan et al. | Essential distinction between one-step anodization and two-step anodization of Ti | |
Ocampo et al. | TiO2 nanotubes produced on curved titanium surfaces using aqueous electrolytes with carboxymethyl cellulose | |
Butail et al. | Kinetics of titania nanotube formation by anodization of titanium films | |
Mousavi et al. | Eliminating the irregular surface layer of anodically-grown Ni-Ti-O nanopore arrays in a two-stage anodization | |
Dong et al. | TiO2 with hybrid nanostructures via anodization: fabrication and its mechanism | |
MAZĂRE et al. | Heat treatment of TiO2 nanotubes, a way to significantly change their behaviour | |
Fang et al. | Growth mechanisms of multilayered anodic-titanium-oxide nanotube membranes | |
WO2015132297A1 (en) | Electrolyte for anodization and anodized surface | |
JP2012522136A5 (ru) | ||
Wang et al. | Variation on wettability of anodic zirconium oxide nanotube surface | |
WO2018043601A1 (ja) | アルミニウム多孔質体の製造方法 | |
RU2601904C2 (ru) | Способ формирования кристаллического нанопористого оксида на сплаве титан-алюминий | |
Ryshchenko et al. | Formation of nanostructures on the basis of porous anodic niobium oxide | |
CN105369338B (zh) | 一种在纯铝表面形成纳米级多孔膜层的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180413 |