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チタンおよびチタン合金の表面改質および着色処理

キーワード:チタン合金表面処理窒化処理アルマイト、大気酸化ぬりえ、粗面化、サンドブラスト、酸洗

1.窒化処理:
プラズマ窒化、マルチアークイオンプレーティング、イオン注入およびレーザー窒化のような化学的熱処理技術が用いられる。 チタンの耐摩耗性、耐食性および耐疲労性を向上させるために、チタン義歯の表面に金色のTiNコーティングが形成されている。 しかしながら、この技術は複雑で高価である。 チタン義歯表面改質は臨床応用を達成するのが難しい。


チタン合金着色処理

チタン合金陽極酸化:
チタンの陽極酸化技術は比較的簡単です。 いくつかの酸化媒体では、電圧印加の作用の下で、チタン陽極は厚い酸化膜を形成することができ、それによってその耐食性、耐摩耗性および耐候性を改善する。 陽極酸化電解液は、通常、H 2 SO 4、H 3 PO 4および有機酸水溶液を用いる。

大気酸化:
チタンは高温環境下で厚くて強い無水酸化膜を形成することができ、これはチタンの包括的な腐食および隙間腐食に有効である。
この方法は比較的簡単です。


ぬりえ
チタン義歯の審美性を高めるために、チタン義歯は自然条件下で変色するのを防止される。 表面窒化処理、大気酸化および陽極酸化表面着色処理の後、表面は黄色または黄金色を呈し、それはチタン義歯の審美性を向上させる。 陽極酸化法は、チタンの酸化膜による光の干渉を利用して自然に発色し、電池の電圧を変化させることによってチタンの表面に発色させることができる。

表面粗さ:
チタンと対向樹脂との密着性を向上させるためには、チタンの表面を粗面化して接着面積を大きくする必要がある。 サンドブラスト粗面化は通常臨床的に使用されますが、サンドブラストはチタン表面にアルミナ汚染を引き起こす可能性があります。 良好な粗さを得るためにシュウ酸エッチングを使用します。 1時間エッチングした後の表面粗さ(Ra)は1.50±0.30μmに達することができ、エッチング2hRaは2.99±0.57μmである。 ブラスト率のみでRa(1.42±0.14μm)が2倍になり、接合強度が30%向上しました。


チタン合金陽極酸化
高温酸化表面処理
高温でのチタンの急激な酸化を防止するために、チタンの表面にチタンシリコン化合物とチタンアルミニウム化合物を形成し、700℃以上の温度でチタンの酸化を防止する。 この表面処理はチタンの高温酸化に非常に有効です。 チタンと磁器の結合を容易にするためにこれらの化合物をチタン表面上にコーティングすることは有利であり得、さらなる研究が必要である。

サンドブラスト:
チタン鋳物のブラスト処理は、一般的に白コランダム粗溶射を採用し、そしてブラスト圧力は非貴金属よりも少なく、一般に0.45MPa以下に制御される。 一般に、チタン鋳物の爆破には白コランダムが好ましく用いられ、爆破圧力は非貴金属よりも低く、通常0.45MPa以下に制御される。 注入圧力が高すぎると、砂がチタン表面に当たって激しいスパークが発生し、温度上昇がチタン表面と反応して二次汚染を形成し、それが表面品質に影響を与えるためです。 時間は15〜30秒であり、鋳物の表面、表面層、焼結部分に付着した砂と酸化物層のみを除去することができる。 残った表面反応層構造は化学的酸洗いによって迅速に除去されるべきである。


8.酸洗い:
酸洗いは表面反応層を迅速かつ徹底的に除去し、表面は他の元素を汚染しない。 HF − HClおよびHF − HNO 3の両方の酸洗い溶液をチタンの酸洗いに使用することができる。 しかし、HF − HCl酸洗液は水素を多く吸収し、HF − HNO 3酸洗液は水素吸収量が少ない。 HNO 3の濃度は、水素吸収を減らすように制御することができ、表面は明るく処理することができる。 一般に、HFの濃度は約3%から5%であり、HNO 3の濃度は約15%から30%である。


チタン合金サンドブラスト
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