سطح رنگی تیتانیوم چگونه تشکیل می شود؟

سطح رنگی تیتانیوم در اثر اکسیداسیون سطحی باعث ایجاد دی اکسید تیتانیوم می شود. فیلم‌های اکسید تیتانیوم با ضخامت‌های مختلف، رنگ‌های مختلف نور را شکست می‌دهند و در نتیجه رنگ‌های مختلفی را تشکیل می‌دهند. به طور کلی، اکسیداسیون رنگی تیتانیوم به روش فشار معمولی، روش آنودایز و روش رسوب تقسیم می شود. امروز متداول ترین روش آندایزینگ را معرفی می کنیم.

آندایزینگ تیتانیوم، تیتانیوم و آلیاژهای آن در الکترولیت مربوطه (مانند اسید سولفوریک، اسید کرومیک، اسید اگزالیک و ...) به عنوان آند قرار می گیرند و الکترولیز در شرایط خاص و جریان اعمالی انجام می شود. تیتانیوم یا آلیاژ آن روی آند اکسید شده و لایه نازکی از اکسید تیتانیوم را روی سطح تشکیل می دهد. ضخامت آن 5 تا 30 میکرون است و فیلم آنودایز سخت می تواند به 25 تا 150 میکرون برسد. تیتانیوم آنودایز شده یا آلیاژ آن دارای سختی و مقاومت در برابر سایش، تا 250-500 کیلوگرم بر میلی‌متر مربع، مقاومت حرارتی خوب، نقطه ذوب فیلم آنودایز سخت تا 2320K، عایق عالی، مقاومت در برابر ضربه، ولتاژ شکست تا 2000 ولت، افزایش خوردگی است. مقاومت، بدون خوردگی در ω=0.03 نمک پاششی NaCl برای هزاران ساعت. فیلم نازک اکسید دارای تعداد زیادی ریز منافذ است و می تواند روغن های روان کننده مختلف را جذب کند و آن را برای ساخت سیلندرهای موتور یا سایر قطعات مقاوم در برابر سایش مناسب می کند. این فیلم دارای ظرفیت جذب قوی است و می تواند به رنگ های مختلف زیبا و روشن رنگ آمیزی شود. فلزات غیرآهنی یا آلیاژهای آنها (مانند تیتانیوم، منیزیم و آلیاژهای آنها و غیره) را می توان آنودایز کرد. این روش به طور گسترده در قطعات مکانیکی، قطعات هواپیما و خودرو، ابزار دقیق و تجهیزات رادیویی، ملزومات روزمره و دکوراسیون معماری و غیره استفاده می شود. به طور کلی از تیتانیوم یا آلیاژ تیتانیوم به عنوان آند و از صفحه سربی به عنوان کاتد استفاده می شود. صفحات تیتانیوم و سرب را در یک محلول آبی حاوی اسید سولفوریک، اسید اگزالیک، اسید کرومیک و غیره برای الکترولیز قرار دهید و یک لایه اکسید روی سطوح صفحات تیتانیوم و سرب تشکیل می شود.

محصولات تیتانیوم خالص دارای یک لایه اکسید متراکم بر روی سطح هستند و می توانند به خوبی با محیط های مختلف در دمای اتاق سازگار شوند. بنابراین نیازی به سمپاشی نیست و کتری های تیتانیومی خالص در برابر خوردگی بسیار مقاوم هستند. در مواجهه با محیط‌های اسید ضعیف یا قلیایی ضعیف، کتری‌های تیتانیوم خالص به راحتی می‌توانند با آنها کنار بیایند. چه آب رودخانه، آب باران، سنگ یا پوشش گیاهی، کتری های تیتانیومی خالص می توانند مستقیماً بدون خوردگی با آنها در تماس باشند. از آنجایی که کل بدنه کتری با اسپری رنگ آمیزی نشده است، رنگ خاکستری منحصر به فرد محصولات تیتانیوم خالص را به خود می گیرد. همچنین می توان آن را مستقیماً روی منبع آتش گرم کرد تا رنگ های درخشان تولید کند. کتری های تیتانیومی رنگارنگ هستند. سطح فلز تیتانیوم با یک فیلم اکسید طبیعی بسیار نازک (تیتانیوم و اکسید TiO2) پوشیده شده است. این فیلم همچنین می تواند به زنگ تیتانیوم تبدیل شود زیرا یک لایه شفاف با ضریب شکست بالا روی سطح تشکیل می شود. این فیلم مانند یک منشور عمل می کند، نور را شکسته و طول موج های مختلف را جذب می کند و سپس می توانید رنگ را ببینید. علاوه بر این، اگر ضخامت فیلم اکسید به صورت دستی به 8 ~ 10 میلی متر تنظیم شود، هزاران رنگ مشابه بسته به طول موج می تواند نمایش داده شود. از آنجایی که این فیلم یک فیلم شفاف با ضریب شکست بالا است، می تواند رنگ های غنی را نمایش دهد.

فوتوکاتالیست اولین بار توسط دانشمندان ژاپنی کشف شد و اثر آن توسط محقق ژاپنی گوان شیائونان در اوایل سال 1965 تایید شد. بعداً پروفسور کنیچی هوندا و شاگردش آکیرا فوجیشیما از دانشگاه توکیو "اثر هوندا- فوجیشیما" را در سال 1972 کشف کردند. می تواند واکنش الکترولیز آب را با تابش نور به الکترودهای دی اکسید تیتانیوم، که باعث ایجاد حس می شود، افزایش دهد. برای بیش از 30 سال، تکنسین های متعددی در این راه به سوی عملی بودن سخت کار کرده اند و در نهایت چند سال پیش شروع به استفاده از آن در زمینه هایی مانند ضدعفونی داخلی و ضد رسوب کردند.

فوتوکاتالیست نوع جدیدی از کاتالیزور است که از دی اکسید تیتانیوم در مقیاس نانو به عنوان ماده اصلی استفاده می کند و تحت تابش نور واکنش نشان می دهد. فوتوکاتالیست دارای قدرت ضدعفونی و تمیز کردن است: می توان از آن نه تنها برای تجزیه کثیفی موجود در آب و از بین بردن بو استفاده کرد، بلکه می توان آن را بر روی دیوارهای داخلی و خارجی ساختمان ها پاشید تا در برابر چسبندگی گرد و غبار و خاک برای مدت طولانی مقاومت کند. و وضعیت جدیدی را حفظ کند. . به گفته تکنسین های توسعه، پس از اینکه این دی اکسید تیتانیوم اشعه های فرابنفش نور خورشید را جذب کرد، الکترون های داخلی برانگیخته می شوند، قدرت اکسیداسیون قوی ایجاد می کنند، غشای سلولی را از بین می برند و می توانند بیش از 99 درصد از باکتری های پلانکتون را در هوا بکشند. علاوه بر این، می تواند مواد آلی و گازهای مضر را از طریق واکنش های اکسیداسیون-کاهشی به آب بی ضرر، دی اکسید کربن، نمک و غیره تبدیل کند و در نتیجه کیفیت آب را تصفیه و هوا را تصفیه کند.