양극 티타늄 합금의 중요한 역할

아노다이징 티타늄 금속재료의 성능을 향상시킬뿐만 아니라 다양한 색상으로 제공합니다. 이 색상은 다양한 재료 및 구성 요소의 장식, 식별 및 차별화를위한 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 그래서, 티타늄 양극 처리 란 무엇이며, 채색의 원리는 무엇이며, 과정은 무엇이며, 어떤 문제에주의를 기울여야합니까? 오늘 이러한 질문을 살펴 보겠습니다.

나. 티타늄 아노다이징 착색의 원리-다양한 두께의 산화물 층

외부 전기장의 영향으로 티타늄 및 티타늄 합금은 양극 산화가되어 표면에 수 나노 미터에서 수백 나노 미터 범위의 두께를 가진 조밀 한 산화물 층을 형성합니다. 이 산화물층은 주로 비정질 TiO2 로 구성된다. 투명 박막이기 때문에 강한 반사 및 굴절 특성을 가지고 있습니다. 티타늄 합금 산화물 층의 착색 원리에 대한 두 가지 주요 설명이 있습니다.

1. 가벼운 흡수 메커니즘:전자는 빛 에너지를 흡수하고 전환을 겪습니다.

2. 박막 간섭 메커니즘:간섭의 결합 된 효과는 널리 인식되는 밝은 색상을 향상시키고 감소시킵니다.

연구에 따르면 산화물 층 두께가 다르면 반사, 굴절 및 광속에 대한 매개 변수가 달라집니다. 따라서 다른 광 밴드를 강화하거나 약화시키고 티타늄 및 티타늄 합금 표면에 다양한 간섭 색상을 생성합니다. 산화물 층이 두꺼워지면 표면 색 시퀀스는 다음과 같습니다. 노란색-보라색-파란색-라이트 블루-실버-노란색-핑크-보라색-코발트 파란색-녹색-노란색/녹색-핑크-녹색.

II. 티타늄과 그 합금을 Anodize-아름다움만을위한 것이 아닌 이유

티타늄 및 티타늄 합금은 고온 저항, 고강도, 저밀도 및 낮은 열 전도성과 같은 우수한 특성을 가지고있어 항공 우주, 조선, 석유 화학, 생물 의학, 그리고 건축 장식 분야. 그러나, 이들은 또한 불량한 생체활성, 낮은 경도, 불량한 내마모성, 및 단색과 같은 결점을 가지며, 이들의 추가 적용을 제한한다.

아노다이징은 티타늄을 양극으로 사용하고 알루미늄 또는 스테인레스 스틸을 음극으로 사용하여 티타늄 및 그 합금에 대한 일반적인 표면 수정 방법입니다. 전기 분해를 통해 티타늄 공작물의 표면에 절연, 내마모성 및 내식성이 우수한 산화물 필름 층이 형성됩니다. 이 산화물 필름은 공작물을 보호 할뿐만 아니라 장식적인 측면을 제공합니다. 또한, 필름의 다공성 성질은 자기, 윤활성 및 전기 발광과 같은 특성을 갖는 기능성 층을 생성하는데 이용될 수 있다. 전기 도금, 화학 도금, PVD 코팅, 전해 착색, 분무, 고온 산화 및 마이크로 아크 산화와 같은 다른 표면 착색 기술과 비교하여 양극 산화는 간단하고 비용 효율적이며, 조밀하고 균일 한 필름을 생산하여 산업 응용 분야에 적합합니다.

III. 티타늄 및 그 합금에 대한 아노다이징 및 착색 과정

1. 탈지:강한 알칼리성 탈지제를 사용하여 티타늄 및 그 합금의 표면에서 잔류 압연 오일을 제거하십시오. 이 단계는 오일 얼룩이 후속 산 세척 및 양극 처리 단계에 영향을 미쳐 고르지 않은 채색을 유발할 수 있기 때문에 중요합니다.

2. 초기 산 세척:탈지 후 5% 하이드로 플을 사용하여 초기 산 세척을 수행하십시오.표면에 독특한 배 피부 패턴을 형성하는 데 도움이되는 uoric acid 용액.

3. 2 차 산 세척:초기 산 세척 중에 형성된 분말 먼지를 제거하기 위해 불화 수소산과 과산화수소의 혼합 용액을 사용하여 2 차 산 세척을 수행하여 티타늄 이온과 안정적인 착물을 형성하여 표면을 청소합니다.

4. 아노다이징:전처리 된 티타늄과 그 합금 판을 양극으로, 알루미늄 판을 음극으로, 일정한 전압 처리를 위해 1% 인산 전해질 용액에 놓습니다. 전압이 증가함에 따라 티타늄 표면의 산화물층이 두꺼워져 다양한 색상 변화를 나타냅니다.

5. 밀봉:양극 산화 필름의 내식성, 내오염성 및 내마모성을 향상시키기 위해서는 밀봉 처리가 필요합니다. 일반적인 밀봉 방법에는 온수 밀봉, 증기 밀봉 및 무기 염 및 유기 물질을 함유 한 용액이 포함됩니다.

6. 건조:밀봉 후 깨끗한 천으로 공작물 표면을 닦아 수분을 제거하고 자연적으로 공기 건조되도록하십시오.

IV. 티타늄 아노다이징 및 솔루션과 관련된 현재 문제

1. 고르지 않은 색:실제 생산에서, 산화물 필름 층은 고르지 않은 채색을 일으키기 쉽고, 공작물 표면의 동일한 영역은 다른 색상을 나타낸다. 이 문제는 균일하고 조밀한 표면 특성을 보장하기 위해 기판의 표면 형태, 입자 크기 및 질감 배향을 제어함으로써 효과적으로 해결할 수 있습니다.

2. 산화물 필름의 친수성:양극 산화 필름 층은 전형적으로 친수성이며, 오일 및 물 얼룩으로 쉽게 오염된다. 이를 해결하기 위해, 아노다이징 후에 스테아르산 층을 표면에 적용하여 필름의 표면 에너지를 감소시켜 초소수성 산화막을 발생시킬 수 있다.

3. 순수한 티타늄과 이진 티타늄 합금의 단일 색상:합금 요소가 거의없는 순수 티타늄 및 이진 티타늄 합금은 채도가 낮은 단일 색상을 나타내어 민간 장식에서의 적용을 제한합니다. 이는 전해질에 합금 원소를 첨가하거나 표면에 다른 합금 원소를 코팅함으로써 해결할 수 있다.

V. 미래 개발 전망

티타늄 및 그 합금에 대한 아노다이징 및 착색 기술은 광범위한 적용 가능성을 가지고 있습니다. 첫째, 공정은 간단하고 비용 효율적이며 대규모 산업 생산에 적합합니다. 둘째, 양극 산화 티타늄과 그 합금의 유색 표면은 풍부하고 장식적이며 다양한 분야의 미적 요구 사항을 충족시킵니다. 또한 양극 산화 필름은 내식성, 내오염성 및 내마모성이 우수하여 티타늄 및 그 합금의 수명과 안정성을 향상시킵니다.

에서산업 부문, 아노다이징 및 착색 기술은 항공 우주, 의료 기기 및 건축 장식에 적용될 수 있습니다. 예를 들어, 항공 우주에서는 항공기 부품 및 엔진 부품을 제조하는 데 사용할 수 있습니다. 의료 기기에서는 수술 도구 및 임플란트에 사용할 수 있습니다. 건축 장식, 문, 창문, 커튼 월 및 기타 건축 자재의 표면 처리에 사용할 수 있습니다.