[发明专利]一种实现复杂形状纯钛零件表面纳米化的方法

权利要求书

1.一种实现复杂形状纯钛零件表面纳米化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）材料的准备及表面预处理：用砂纸将材料纯钛零件表面打磨抛光，并在丙酮、蒸馏水和无水乙醇中清洗以去除表面油污；

（2）阳极氧化：通过阳极氧化的方法在纯钛零件表面制备出一层纳米结构的氧化层；

（3）表面涂覆还原助剂：阳极氧化后的纯钛零件表面涂覆一层复合稀土钙钛矿还原助剂，以帮助后续的还原，所述复合稀土钙钛矿还原助剂由质量比为1-8:1-5:0-5的LaNiO₃、LaCoO₃、LaMnO₃组成；

（4）低温还原：将经过阳极氧化的纯钛片在一定温度下利用还原气体进行还原，即获得纳米结构的单质钛层，其中，还原处理的具体步骤如下，将阳极氧化处理后的纯钛片放入管式炉中，通入还原气体，气体的总流量为100-800mL/min，还原温度为450℃、500℃或550℃，升温速度为10℃/min，保温1-10h，所述还原气体为氢气、一氧化碳以及氩气所组成的混合气体或氢气、氩气组成的混合气体。

2.根据权利要求1所述的一种实现复杂形状纯钛零件表面纳米化的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，材料表面预处理的具体步骤如下，用线切割将纯钛切割成20mm×10mm×2mm的方板，用砂纸将其表面打磨抛光，然后依次置于丙酮、蒸馏水和无水乙醇中分别超声震洗5-10min，吹干，得到预处理后的材料。

3.根据权利要求1所述的一种实现复杂形状纯钛零件表面纳米化的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，阳极氧化处理的具体步骤如下，将预处理后的钛片作为阳极，石墨板为阴极，阴极与阳极表面积比为2-5:1，两极之间距离为2-5cm，采用30-50V直流恒压在电解液中进行阳极氧化5-120min，阳极氧化的温度为10-40℃，在纯钛片表面得到一层纳米孔结构氧化膜。

4.根据权利要求3所述的一种实现复杂形状纯钛零件表面纳米化的方法，其特征在于：所述电解液为HF，HF的体积百分比为0.5%。

5.根据权利要求1所述的一种实现复杂形状纯钛零件表面纳米化的方法，其特征在于：所述氢气、一氧化碳以及氩气的流量比为：2-4：0-5：1-3。