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本项目来源于河南省科技攻关计划项目,钛基材料的电化学表面处理工艺与应用研究,项目编号112102210239。上述项目研究所取得的科技成果应用于钛基材料的表面处理和应用领域。本项目利用电化学技术对钛基材料进行表面处理,通过优化处理工艺,在钛基材料的表面生长具有可控微/纳结构的二氧化钛层,得到结构高度有序的二氧化钛纳米管阵列。在此基础上,研究了表面处理后的钛基复合材料的生物相容性、对葡萄糖和甲醇的电催化氧化性能等,为设计新型医用植入材料、新型葡萄糖传感器和新型燃料电催化提供技术支撑。目前国内外对钛基材料已经开展了一些基础性和应用性的研究,目前常用的表面处理方法有化学法、溶胶-凝胶法、离子喷涂法、离子注入法等。但是通过上述表面处理所得氧化膜大多不具备可控的微纳结构。本项目利用电化学技术对钛基材料进行表面处理,通过优化处理工艺,在钛基材料的表面生长具有可控微/纳结构的二氧化钛层,得到结构高度有序的二氧化钛纳米管阵列。本项目利用电化学技术对钛基材料进行表面处理,经检测,该处理工艺和阳极氧化膜符合中华人民共和国航空行业标准(HB/Z347一2002钛及钛合金阳极氧化工艺及质量检验),所得阳极氧化膜厚度约为***μm,符合HB/Z347一2002中***的技术要求。同时经扫描电子显微镜测试,该氧化膜为结构高度有序的二氧化钛纳米管阵列。本项目的创新点：(1)纯钛及钛合金表面处理工艺优化及高度有序二氧化钛纳米管阵列的制备。(2)通过阳极氧化制备Ti/TiO2及Ti-6Al-4V/TiO2复合材料,并应用于钛基牙种植体材料、葡萄糖电化学生物传感器和甲醇电催化氧化领域。通过该项目研制开发的钛基材料的电化学表面处理新工艺,已经在郑州四维机电股份有限公司电镀车间和河南科隆新能源公司推广试用。应用结果证明,和传统电化学处理方法相比,改进了电解液配方和阳极氧化条件,成本低廉,效果明显。经过该工艺处理的钛及钛合金,表面可定向生长结构高度有序、尺寸形貌可控的二氧化钛纳米管,阳极氧化膜抗腐蚀性强,并具有一定的生物活性。本项目研究所取得的科技成果将应用于钛基材料的表面处理和应用领域,表面处理工艺实用先进,具有很强的可推广型,进一步扩大产业化将产生明显的经济效益和社会效益。