チタン合金のマイクロアーク酸化の役割-

Aug 19, 2025

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チタン合金は、比強度が高く、耐食性が高く、非磁性であるという特徴があり、航空宇宙、兵器、海洋機器などに広く使用されています。{0}マイクロ-酸化プロセスは、金属の表面上でその場で成長するセラミック膜層を形成するもので、得られる膜層はマトリックスとの良好な結合と優れた耐食性を備えているため、チタンおよびチタン合金の一般的な表面改質技術となっています。チタン合金の表面改質は主に、マイクロアーク酸化皮膜層に硬質粒子を添加して耐摩耗性を向上させたり、異なる着色塩を添加して外観色を変化させたりするなど、チタン合金が本来持っていない特性を与えることが目的です(図を参照)。

 

Micro-arc oxidation of titanium alloy parts

 

マイクロ アーク酸化技術は酸化電圧が高いため、金属表面に火花放電を形成し、それによってセラミック フィルム層が形成されます。このセラミック フィルム層の構造は、内層では緻密で、外層では緩くて多孔質になります。フィルム層の耐摩耗性は、さまざまな添加剤を添加することで改善でき、フィルム層に一定の装飾効果を与えることができます。一方では、チタン合金黒色マイクロアーク酸化膜は装飾膜層の役割を達成することができ、他方では、黒色マイクロアーク酸化膜がチタン合金マトリックス中で一定の保護の役割を果たすことができるなど、機能膜層の役割を達成することができ、また、黒色膜層は良好な艶消し特性も有しており、その艶消し性能を利用して光学機器の文字盤に使用することができる。

 

マイクロ アーク酸化プロセスには多くの利点がありますが、独自の欠点もあります。マイクロ アーク酸化プロセスは操作プロセスの制限により大規模生産には適用されません。主な理由は、マイクロ アーク酸化と通常の電気めっきおよび陽極酸化の操作には多くの違いがあり、電圧のサイズと安定性には厳格な制御要件があるためです。-処理された皮膜層は緩い多孔質構造であり、摩擦を受けると皮膜層は凝着摩耗しやすく、摩擦後の皮膜層の表面は酸化皮膜の脱落により保護物質が存在しなくなり、気孔率が増加し、皮膜の耐食性が悪化します。

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