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鈦材表面著色技術

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發表時間:2017-12-20 15:38

鈦材表面著色技術

近年來,由于彩色鈦的出現,使它的用途已經擴展到建筑裝修、日用裝飾和文體用品等方面。因為此時的鈦,不僅具有上面提到的那些特點,又增加了裝飾效果和藝術價值。

1、彩色鈦的發色原理

彩色鈦表面有一層氧化鈦為主要成分的氧化膜。這種透明的膜,對光線有相當大的折射率,能強烈地反射和折射光線。一般來講,鈦的表面都有一層薄薄的氧化膜,大約有5~70埃,由于很薄,對光線不會產生干涉作用,因此通常鈦的表面并不會色彩斑斕,只能呈銀灰色。但是如果把鈦適當處理一下的話,鈦的表面就會增加一層厚幾百埃的氧化膜。此時,如果光線再照射到膜上,那么從膜面反射回來的光線就會同從膜下基體表面反射出來的光線發生干涉,從而得到美麗漂亮的干涉色。這便是彩色鈦的發色原理。實踐證明,隨著氧化膜厚度的不同,能顯現出黃、綠、金、粉、黑等各種不同顏色,使鈦變得光彩照人。

2、彩色鈦的著色技術

從目前情況看,彩色鈦的著色技術主要有以下2種。

①加熱氧化法。將鈦放在含氧的氣氛中加熱,它的表面就會形成一層厚厚的氧化膜,從而得到由黃到青、紫依次變化的不同色調.人們將這種著

色技術叫“氣氛加熱氧化法”,簡稱“加熱氧化法”。它的優點是可以廉價大量地對鈦進行著色處理,而且氧化膜與基體的粘著性很好,缺點是色彩變化少,色調的均勻性和再現性欠佳且難以控制。除可在含氧氣氛中加熱著色外,還可在含氮氣氛中加熱著色,人稱“加熱氮化法”。此時,只要加熱到750℃以上時,軟的表面就會出現金黃色的氮化鈦薄膜。這種辦法的優點是除具有裝飾作用外,還可以提高性的耐磨性,缺點是色彩單調,只能粉金黃色。

②鈦陽極氧化法。把鈦放入電解液中,讓它充當陽極,給鈦陽極和不銹鋼或鋁陰極施加電壓,通過電化學反應,在鈦陽極上生成氧化膜。人們把這種著色技術稱之為“鈦合金陽極氧化法”,又稱“電解氧化著色法”。陽極氧化所使用的電解液有水溶液、非水溶液和熔鹽水溶液。一般以磷酸、硼酸及其鹽類的水溶液充當電解液,可生成比較厚的氧化膜而用熔鹽水溶液和非水溶液充當電解液時,只能生成比較薄的氧化膜。后者由于電阻較大,靜電電穿高,泄漏電流小,是一種用于電子工業的高介質薄膜。實踐證明,在陽極氧化過程中,電解液的濃度和溫度,電流的密度等對氧化膜的影響并不大,而外加電壓卻對它產生很大影響,即氧化膜的厚度與外加電壓大小成正比。與前兩種著色技術相比,鈦陽極氧化法具有色調豐富、色調容易控制、氧化膜強度高、耐蝕性能好等優點,所以人們認為它是一種最有發展前途的著色技術。

目前,鈦合金陽極氧化法已被廣泛用于高層建筑物的裝修,包括內外墻的裝修和幕墻、屋頂的裝修等;日常生活用品的裝飾,包括別針、紐扣、腰帶扣、手表殼等;文化體育用品的美化,包括網球拍等。我國有豐富的鈦資源,通過對彩色鈦的研究,一定可以開發出更多高附加值的鈦產品來。


文章分類: 新聞動態
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