钛合金已经在许多高科技行业如航空航天、医用金属和高级汽车行业中应用,这是得益于其低密度,高强度,优异耐腐蚀等特性。钛合金中,最典型的合金是Ti6A14V与NiTi合金,其中,Ti6A14V占据了 50%以上的钬相关材料应用份额,它具有高强度,低比重,加工方便,极好的耐腐蚀这些特点,因此它是航空行业最常见的一个材料。NiTi是一种形状记忆合金,它的应用主要利用了其形状记忆这个特性,其传统的应用主要在重臂上,最近,NiTi也逐渐被应用在医疗设备上。然而,在这两个合金的工程应用中,我们也需要面对它们的一些缺点:比如说Ti6A14V容易发生接触腐蚀且耐磨性比较差,在钛合金表面镀上铝,可使其更好地应用。另外NiTi的抗疲劳性与该合金的表面前处理相关的。电化学表面处理是一种相对经济,可靠,效率高的技术,且适用于不同形状和大小的零件。然而,钛合金的高活性使其比较难进行表面处理。离子液体是一种新型的溶液,且其自身特性正适合于作为高活性材料电化学表面处理的介质。钛合金的电化学处理如阳极氧化处理,电解侵蚀加工,电化学抛光以及钛合金的电化学腐蚀,都与其阳极行为有关,因此需要研究其在离子液体中的阳极行为。阳极行为是一个材料在外电场的存在下,与外部液体介质环境之间发生交互作用的复杂过程。我们采用的介质是AlC13-氯化1-甲基-3-乙基咪唑(AlC13-EMIC)离子液体,因此需要研究钬及钛合金在AlC13-EMIC的阳极行为。本文采用线性伏安、开路电位、计时电位、计时电流等电化学检测以及SEM、EDS并结合Raman检测、结合力测试,首先研究了纯Ti在2:1酸性AlC13-EMIC离子液体中的阳极行为及相关机理。结果表明,纯Ti、Ti6Al4V和NiTi合金电极在2:1的酸性AlCl3-EMIC离子液体中阳极溶解时,会生成黄色和红色薄膜,其中黄色薄膜与氧化膜的存在密切相关。同时我们的研究也发现,纯Ti、Ti6A14V和NiTi合金这三个材料阳极过程中生成的黄膜是能够溶解于离子液体中的。在其他文章的研究结果中,只报道了一种红色的TiCl3钝化膜产生于电极表面,并没有报道黄膜生成这一阳极过程。这是因为我们的样品准备都是在手套箱外面(其他的文章都在手套箱内进行打磨),使得我们的结果和他们的不同。因此,我们的研究也是首次报道了形成于钛及钛合金表面上的两种不同薄膜,其中,黄色薄膜对应于氧化膜破坏过程,红色的薄膜对应于在表面上形成TiCl3钝化膜。如果样品经过电化学前处理或者手套箱打磨,阳极溶解过程中会生成致密完整的TiCl3钝化膜,使电极表面完全钝化从而阻碍阳极溶解;但是如果样品的打磨在手套箱外,因为其表面上存在氧化膜,导致阳极溶解过程中,表面上首先形成黄色的薄膜,黄色薄膜的存在使得红色TiCl3钝化膜无法致密,因此电极不会完全钝化,这也让我们可以进行更长时间的电解侵蚀处理。黄色薄膜存在下,这三个材料的极化曲线表现出不同的行为,但是该黄色膜被去除以后,三个材料的阳极行为表现得非常接近。三个材料的表面形貌表现出不同的结果,这与三个材料不同的微观组织有关。阳极行为研究后,我们将研究结果应用于Ti6Al4V上电镀铝。通过较长的电解侵蚀时间获得没有氧化膜的表面。如果没有活化前处理,镀层的结合力很差,通过5分钟的超声清洗就可以去掉,但是通过0.2A/dm2恒电流3.5分钟活化前处理以后,在其表面电沉积出的A]镀层的结合力很高,可以达到11MPa。扫描电镜和EDS镀层和基体界面很致密,界面上几乎没有氧含量。可以认为,Al镀层的结合力之所以很高,是因为Ti合金表面的氧化膜被彻底去除,且Ti合金双相组织发生不同速度溶解,形成一种粗糙度较高的表面,同时没有晶间相的脱落和附着在表面上。