必威·「BetWay」官方网站钢材表面真空镀钛膜的研究进展摘要：本文介绍了钢材表面真空镀膜的研究进展。简要介绍钢铁的腐蚀原理，然后综述真空镀钛膜的三种关键技术。并简要真空镀膜的未来发展趋 势，以便为钢钛复合材料的制备提供思路。

　　目前，被大量民用和工业用的抗环境腐蚀材料是各种不同型号钢材。 然而在一些环境污染严重的地方，即使如抗蚀性能优良的 304 也会生锈。 有鉴于此，将钢材和金属钛进行复合必威，在作为基体的钢材料表面沉积上一 层金属钛，从而使制得的钢—钛复合材料在具备钢材低价位优势的同时， 获得得远远优于一般钢材的耐蚀性能和表面装饰性能，将有可能实现“以 钢代钛”，从而促使钛材在民用上得到大量推广，创造良好的经济效益和 社会效益。

　　其中真空镀金属保护层法，以其保护层致密且均匀，纯度高，具有 良好的附着力以及机械性能，成为了金属防腐的主要方法之一。从上世纪 九十年代起，人们通过各种方法在在钢材表面镀制一层钛金属薄膜，不仅 结合了钛材高的机械强度，强耐磨性和优异的抗腐蚀性能，可有还具有一 个显著的特点就是其优异的耐腐蚀性能。当钛金属在外部腐蚀介质中会在 表面生成一层致密氧化膜，阻止了介质对金属基体内部的腐蚀，因此化工 和冶金行业常采用纯钛来制造防腐设备和零件，应用广泛。在化工和冶金 行业中，钛合金用于制备各类设备外壳、电解极板、反应器、吸收塔、冷 却器、以及各种连接部件、管道等。石油产业的石油精炼、脱烷的反应塔、 蒸馏塔、热交换器和造纸工业的搅拌器、漂白塔等都是由钛合金金属制备 而成的。在船艇制造业中，钛具有无磁性、透声、抗冲击震动等性能以及 优异的耐海水和耐海洋气氛腐蚀特性，是制造船艇的理想材料。在海水淡 化方面，钛合金大量用于制造海水淡化装置、海底管道和电力工业上的冷 凝设备等，这种钛管具有安全性高、寿命长、转换率高等优点。 3  钢铁表面真空镀钛膜

　　根据腐蚀原理的不同，钢材的防腐方法主要有以下五种 ：①改变金 属内部组织、结构制成耐蚀钢。②控制环境的方法，最常见的是添加缓蚀 剂法。即在腐蚀环境中以适当浓度和形式添加某种物质，能使金属的腐蚀 速度大大降低必威。③阴极保。它包括牺牲阳极保和外加电流阴极保 护两种方法。④形成保护层的方法。根据形成方法和原理的不同，可以将 其分为以下四类 ：（1）金属的磷化处理。将表面经过去油、除锈等清洁过 程的钢铁制品放入特定磷酸盐溶液中浸泡，使其在表面形成一层不溶于水 的磷酸盐薄膜。这层薄膜可有效提高金属耐腐蚀性。（2）金属的氧化处理。

　　钢铁的腐蚀根据腐蚀机理不同可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 化学腐蚀是指金属材料与干燥气体或非电解质直接发生化学反应而引起的 破坏。电化学腐蚀是指不纯金属或合金与电解质溶液接触时，发生原电池 反应而引起的腐蚀。主要包括 ：析氢腐蚀、吸氧腐蚀、土壤腐蚀、海水腐 蚀以及常见的局部腐蚀。其中，局部腐蚀是最危险的一类腐蚀，任何材料 及设备都是一个协同运作的整体，即使某一区域的局部破坏也将导致整个 设备的运行故障，特别是联系紧密的大型设备，如飞机、海轮、海上钻井 平台等机械，必须引起极大的重视。

　　于建筑、机械、汽车、船舰、铁道等各行各业，成为了产量最大、覆盖最 广的结构材料。然而，随着工业产业的发展，环境问题日益严重，钢材必 须在高温、海水等恶劣条件下工作，导致其严重腐蚀，制约其进一步的应 用和发展。据全球相关资料统计，每年有大约百分之二十的钢材由于腐蚀 而报废，占经济生产总值的 2 ～ 4%。日本关于钢腐蚀受力分析的资料显示， 若金属腐蚀损耗百分之一，其强度将下降百分之十到十五，严重可导致其 结构报废。因此如何有效提高钢材的耐腐蚀性能是钢材发展的关键之一。

　　镀钛不锈钢代替纯钛件潜力巨大。20 世纪 80 年代之后，我国纯钛工 业得到快速发展。目前，我国钛的年产量在 3000 吨至 6000 吨之间。然而， 以钛的优良品质而言，其应用范围应远比现在广泛得多。目前，钛制品的 价格仍十分高昂必威。目前 1 吨海绵钛约 1.2-1.5 万美元左右。而钢材价格一 般在 0.5-0.8 万美元之间，若能以镀钛不锈钢复合材料代替钛材，可降低 成本 1/2-1/3。从价格上看，镀钛不锈钢价格远比纯钛低。也比爆炸焊接 复合板、热轧金属复合板低得多。尤其真空连续镀膜技术进行工业纯钛和 耐蚀钛合金钢钛复合材料的制备，在技术上更先进，无污染，成本低。因此， 从产品市场供应与需求预测、价格现状与预测与市场竞争力的分析，钢铁 表面镀钛具有明显的经济和社会效益，加快对该方法研究，具有十分重大 的意义。 2  钢铁腐蚀原理

　　即使金属在 NaOH 和 NaNO2 的混合溶液中加热，在其表面形成一层厚度 约几微米的蓝色 Fe3O4 薄膜，从而达到金属防腐的目的。（3）喷涂一层 如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等非金属涂层，提高金属耐腐蚀性。（4）金 属保护层法。利用电镀、喷涂、浸镀、热浸、化学镀和真空镀六种方法镀 制一层耐腐蚀薄膜于被保护金属上，起到保护金属材料的原理。