前沿技术
L eading-edge technology
郝百川*，艾 乐，张秀琴
（华北理工大学冶金与能源学院，河北 唐山 ０６３２１０）
摘 要：新型钛合金材料具有极好的组织稳定性、强度高密度小、韧性及抗腐蚀性好，被广泛应用于航天材料及机械设备等各个领域，且该材料具备一定热稳定性，钛合金针状组织持久度强，在航天工业中低压压气机盘及叶片已经由铝材质改为钛合金材料，为更好的服务人们的生活，本实验研究就新型钛合金材料的制备进行分析。 关键词：新钛合金材料；制备；性能
中图分类号：ＴＱ１３４．１１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）１６－０１４２－２
Performance Analysis of New Titanium Alloy Materials
HAO Bai-chuan*, AI Le, ZHANG Xiu-qin长白山日报电子版
污水处理调查报告（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ， Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｎｇｓｈａｎ ０６３２１０，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ｎｅｗ ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｍａｔｅｒｉａｌ ｈａｓ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ， ｈｉｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ， ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ． Ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ａｅｒｏｓｐａｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｆｉｅｌｄｓ． Ｉｔ ａｌｓｏ ｈａｓ ｃｅｒｔａｉｎ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｔｒｏｎｇ ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｃｅ ｏｆ ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｃｏｌｏｒｅｄ ｎｅｅｄｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｉｎ ｔｈｅ ａｅｒｏｓｐａｃｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ， ｌｏｗ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｄｉｓｃｓ ａｎｄ ｂｌａｄｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ ｆｒｏｍ ｌｏｗ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｄｉｓｃｓ ｔｏ ｌｏｗ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｄｉｓｃｓ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｂｅｔｔｅｒ ｓｅｒｖｅ ｐｅｏｐｌｅ＇ｓ ｌｉｖｅｓ， ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗ ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．
Keywords: Ｎｅｗ ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｍａｔｅｒｉａｌｓ； ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ； ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ纳米医药
随着社会科技水平的不断发展进步，钛合金材料被广泛应用于当前社会领域，于科学技术领域中占据重要地位，新型钛合金制备技术的研发，有利于更好的促进我国经济水平的提升。所以这就需要对钛合金材料的制作方法、性质功能等进行研究，以便提升材料的应用范围，更好的为人们现实生活服务[1]。下文将从钛合金材料性能出发，对其制备方法及性能展开论述。
1钛合金材料的性能
对钛合金材料进行研究发现，其表面虽然与普通的合金材料相比除了具有一定的量子尺寸、小尺寸和宏观量子等多种效用之外，还具备下面多种优势。
1.1 物化特性
钛合金材料主要包括板钛矿、锐钛矿和金红石三种，由于板钛矿主要属于正交晶系，而金红石和锐钛矿主要归属于四方晶系，在高温情况下，一旦温度超过650℃，板钛矿就能够转化为锐钛矿，而在915℃的情况下，锐钛矿可以转化为金红石，在钛合金材料遇到的过程中，主要关系到合金材料的大小和所包含的杂质，也关系到新型钛合金材料的制备方式，颗粒越小的合金材料，可以在越低的温度
下完成结构改变，所以锐钛型的材料转变为金红石型的钛合金材材料所需的温度只要在600℃以下即可[2]，钛合金材料具有一定的生物惰性，稳定性强，不具有毒性，应用安全。
1.2 光催化性能
锐钛型的钛合金材料禁带宽度为3.2eV，一旦其与光子的波长不足387.5纳米或者与387.5纳米相等的情况下，导带会被价带中所包含的电子激发，以此会形成负电性的e-，其属于高活性的电子，且在吸收光子后，价带上也会产生空穴h+，材料表面上氧会获得电子，在该反应发生的过程中，最终的生成物氢氧自由基和原子氧的化学活性均极长，对有机污染物产生氧化降解作用，而空穴h+直接回对半导体表面中所包含的有机物质的电子产生一定的吸附作用，导致不能对光产生吸收作用的物质被氧化分解。最终生成的氢氧自由基、原子氧及空穴h+均能够与细菌之中的有机物产生作用，直接形成水和二氧化碳，还会生成无机物，有利于对细菌进行消灭，消除异味和油渍。
1.3 钛合金材料的抗腐蚀性能
电脑迷
钛合金材料的结构与涂层相组织决定了其耐腐蚀性能，使用适用于钛表面制备耐腐蚀涂层的电解液，在接触过程中具有最小的电解腐蚀电流。不同电解液形成的涂层其电解腐蚀电流由小到达的顺序如锐钛矿+金红石、锐钛矿、金红石、金红石（热氧化物），非晶态结构涂层有利于提高合金材料的抗腐蚀性能，因为非静态物质结构上为长程无序、短程有序，内部不存在错位、晶界、孪晶等缺陷，钛合
金材料结构与成分均匀，硬度较强且具有一定的耐磨性能。
2钛合金材料的制备方法
2.1 气相法
（1）物理气相沉积法。采用高频、等离子体或者高频方式对原材料采用等高温热源加热方式进行加热处理，以便原材料能够汽化，在汽化过程中形成等离子体，进而对其进行骤冷处理，以便等离子体能够形成凝聚的纳米粒子。采用该方式制成的钛合金材料具有极高的纯净度，且颗粒分布均匀，颗粒直径比较小，具有极好的分散性[3]，通过分析材料内部颗粒的大小及分布情况，能够以气体压力改变方式和加温形式进行控制，但是该制备方式需要极高的技术水平，也需要较高的制作成本。
（2）化学气相沉积法。以复合等离子体形式、高频等离子体形式和直流电弧等离子体形式进行等离子气相合成，以此制备钛合金材料。
（下转145页）
收稿日期：２０１９－０８
作者简介：郝百川，男，汉族，河北邯郸人，本科。
世界有金属 2019年 8月下
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