Покриття титану
Титан – сріблясто-білий метал, порівняно легкий – трохи важчий за алюміній, але втричі міцніший за нього, тугоплавкий (1665ºС). Він має високу в'язкість, при механічній обробці схильний до налипання на ріжучий інструмент, тому вимагає застосування різних мастил.
За звичайних умов титан корозійно стійкий через наявність на поверхні щільної окисної захисної плівки. Внаслідок чого на титан не діє ні кисень повітря, ні морська вода, ні «царська горілка».
За підвищеної температури хімічна активність титану значно зростає. Титан реагує з киснем, хлором, розведеною сірчаною кислотою. В азотній кислоті титан пасивується, а в плавиковій кислоті у подрібненому стані утворює фторидні комплекси.
Титан завдяки своїм цінним властивостям – легкості, міцності, високій термічній та корозійній стійкості є дуже важливим конструкційним матеріалом. Він використається для будівництва літаків, космічних кораблів, підводних човнів, різних апаратів для хімічної промисловості. Титан не діє живі тканини організму, тому його сплави застосовують у хірургії для скріплення кісток при переломах.
У процесі експлуатації від виробів часом потрібні властивості, що не відповідають основному металу, тому на поверхню титану наносять спеціальнігальванічні абохімічні покриття :
- Покриття титану сріблом - підвищення електропровідності титану.
- Покриття титану сплавом олово-свинець (див. «Осадження сплаву олово-свинець») – для підвищення паяння титану;
- Покриття титану хромом, хімічним нікелем - для підвищення твердості та зносостійкості титану;
- Покриття титану чорним хромомзабезпечення поверхні титану світлопоглинання;
- Анодне оксидування - для покращення адгезії клеїв, лкп і т.д.;
- Покриття титану міддю та нікелем як підшар для нанесення інших покриттів.
Деталі із титану.
Підготовляє поверхню титану перед нанесенням покриттів.
Однакпокриття титану пов'язане з рядом складнощів через наявність на його поверхні міцної оксидної плівки, що перешкоджає задовільному зчепленню покриттів, що наносяться на титан. Тому необхідно провести попередню обробку поверхні, яка включає:
1) Відпал у вакуумі при температурі 700ºС протягом 1 години для вирівнювання структурної та концентраційної неоднорідності поверхні, а також зниження напруги.
Перед відпалом поверхню деталей із титану необхідно знежирити. Залежно від характеру забруднень проводять операцію знежирення в органічному розчиннику чи миючих засобах (див. «Знежирення поверхні»).
Хімічне знежирення ведуть у розчині, г/л:
Натрій їдкий 10 – 20
Сода кальцинована 20 – 30
Тринатрійфосфат 30 – 50
Скло натрієве рідке 3 – 5
Препарат ОС – 20 0,5 – 1
Температура розчину 70 - 90 ° С, час витримки 15 - 20 хвилин.
2) Видалення збагаченого газами поверхневого шару.
Операцію можна проводити двома методами: гідропіскоструминною обробкою або хімічним травленням. На гальванічному виробництві переважно застосовують процеси травлення.
Для покриття титану з різних сплавів склади травильних розчинів можуть бути різними (див. «Травлення поверхні. Частина 2»). Для ВТ5-1 рекомендується розчин, що містить:
Соляну кислоту 20 – 25 г/л
Плавіковукислоту 10 – 15 г/л
Температура 18 - 25 ° С, час 0,5 - 1 хв.
Для сплавів ВТ1-00, ВТ1-0 застосовують розчин HNO3:HF у співвідношенні 2:1.
Травлення проводять за кімнатної температури протягом 15 – 30 сек.
Способи нанесенняпокриттів титану будуть розглянуті у наступних публікаціях.