预氧化对于HDH钛粉钝化性能的影响

作     者：辛富生 陶麒鹦 田汉清 陈刚 秦明礼 曲选辉 XIN Fu-sheng;TAO Qi-ying;TIAN Han-qing;CHEN Gang;QIN Ming-li;QU Xuan-hui

作者机构：北京科技大学新材料技术研究院北京材料基因工程高精尖创新中心北京100083 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2022年第32卷第4期

页      面：940-950页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51971036) 山东省重点研发计划资助项目(2019JZZY010327) 

主　　题：钛 钛合金 粉末 钝化 氧化 氧化膜 

摘      要：在100~600℃温度区间对氢化脱氢(HDH)钛粉进行预氧化处理,研究钛粉表面状态对其钝化性能的影响规律及内在机理。利用SEM、XRD、HRTEM、XPS等对HDH钛粉显微形貌、相组成、杂质含量、表面氧化膜状态等特性进行表征与分析。结果表明:HDH钛粉中的氧含量随着预氧化温度的提高而增加,但预氧化处理后的HDH钛粉抗环境氧化(钝化)性能得到明显改善;经100℃、400℃预氧化处理钛粉及未经处理的钛粉在干燥空气中储存60 d,钛粉增氧率分别为24%、13%和50%,即预氧化钛粉的钝化效果比未经预氧化处理的粉末更好。这是因为预氧化处理的钛粉表面形成了更为致密且稳定的TiO_(2)薄膜,能有效降低氧原子向基体内的扩散系数,从而延缓粉末氧化速率。然而,当预氧化温度高于500℃时,由于氧化膜中TiO_(2)含量相对减少,导致氧化膜的热稳定性下降,其钝化性能反而降低。