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Laser induced nano-porous Ti-O-layers for durable titanium adhesive bonding

Laserinduzierte nanoporöse Oberflächen auf Titan für langzeitstabile Klebungen
 
: Specht, U.; Ihde, J.; Mayer, B.

:

Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 45 (2014), Nr.12, S.1116-1122
ISSN: 0933-5137
Englisch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer IFAM ()

Abstract
For the integration of titanium in lightweight construction, adhesive bonding technology offers several advantages. Required wet-chemical surface pre-treatments of titanium are associated with high process effort, often harmful waste and in most cases insufficient durability of the adhesive bonds. In the present work, titanium is pre-treated by an Nd : YAG laser (lambda = 1064 nm), whereby a stable nanostructured oxide layer is generated. This layer provides a significant surface enlargement for durable adhesive bonding. The growth mechanism of such nano-structures was examined by means of analytical methods.

 

Klebungen bieten viele Vorteile im konsequenten Leichtbau für Werkstoffverbunde mit Titan. Benötigte und etablierte nasschemische Oberflächenvorbehandlungen für Titan ermöglichen dabei zum Teil nur wenig beständige Klebungen und sind mit einem hohen Prozess-, Energie- und Kostenaufwand sowie umweltschädlichen Abfällen verbunden. In der vorliegenden Arbeit wurde alternativ mittels eines Nd : YAG-Lasers (λ = 1064 nm) eine nanoporöse Titanoxidoberfläche erzeugt, die langzeitstabile Klebungen ermöglicht. Die Untersuchung des Wachstumsmechanismus sowie der Eigenschaften dieser Schicht wurden mittels analytischer Methoden untersucht.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-324316.html