钛及钛合金由于密度小、强度高、耐热耐腐蚀性能优异而广泛地应用于航空航天、石油化工、造船等部分。钛具有较高的比强度、良好的耐蚀性及耐高温性（熔点超过1 650 ℃），并且可呈+2、+3、+4价态的氧化态，部分可在溶液中以离子态存在，因此可利用钛的这些性质和特性进行表面处理。www.lh-ti.com科研工作者利用钛的性质和特性进行表面处理工艺研究时，获得了三种新的工艺，分别如下。（1）利用氧化还原离子对TiN/TiF62-制备金属纳米粒子镀层。（2）通过等离子渗碳处理在钛金属表面涂覆碳薄膜，以提高其耐蚀性。（3）通过化学方法，利用氧化还原离子对Ti3+/Ti4+制备高纯镍镀层。

 

接下来将分别对这三种工艺进行简要介绍。

 

1.氮化钛在含氟离子的水溶液中放置时，TiN中的Ti会溶解生成TiF62-，所发生的反应如公式（1）和公式（2）所示。

TiN+6HF=TiF62-+NH4++2H++e-(pH＜3.0）  (1)

TiN+6F-+4H+=TiF62-+NH4++e-(pH＞3.0）  (2)

利用该反应放出的电子可以还原比Ti电位还高的Pd2+，这样就可以在TiN上析出Pd。研究了在不同pH值的镀液中以及不同温度下制备的Pd纳米粒子镀层。结果表明，当镀槽温度为70 ℃、镀液pH为5.2时，所得到的Pd镀层的粒子最小，分散性最好。TEM测试结果显示，在TiN上形成了粒径约为50 nm的Pd纳米粒子。由于TiN的电导率低，不能用电解法在其表面镀上金属，而以上这种利用氧化还原离子对TiN/TiF62-的电化学镀方法不失为最好的选择。

 

2.镁电池作为新一代二次电池，具有寿命长、无污染、体积小、容量大等优点，极具发展性。通常，镁电池的电解液是以格利雅试剂（镁烷基）为基体的溶液，这种电解液中存在着高浓度氯离子，易使电极材料腐蚀，因此，要使镁电池能够真正得到商业应用，必须寻找到一种成本低且性能稳定的电极材料。为此，通过等离子渗碳处理（碳源为甲烷或丙烯）在金属钛表面涂覆了一层玻璃态碳薄膜，从而使钛在电解液中的耐蚀性得到了提高。由于钛的碳吸收能低，其表面可形成厚度约数微米的玻璃态碳薄膜，具有优异的耐蚀性。

 

3.利用化学方法制备镍镀层时需要使用各种还原剂，若选用次亚磷酸钠（NaH2PO2）作为还原剂，则会获得P含量为10%～12%的镍镀层，该镀层具有优良的非磁稳定性，可用作硬盘的镀层基底材料；若选用硼氢化钠（NaBH4）作为还原剂时，可获得非晶态高强镀镍层，并且含有一定量的B。而要获得纯净的镀镍层，就必须避免还原剂中的成分渗入镀膜中，为此使用了氧化还原离子对Ti3+/Ti4+，即在采用化学法制备镍镀层的过程中，3价钛和4价钛都以离子形态存在，而在镀液中添加氮基三乙酸或柠檬酸（作为稳定剂）后，其中的镍离子可形成络合物。利用这种方法在Cu线上成功制备了厚度约为10 nm的纯镍镀层。