Titánötvözet anódoxid rétegének színfejlődését befolyásoló tényezők vizsgálata

A titánt és a titánötvözeteket széles körben használják a repülőgépiparban, a haditengerészetben, a petrolkémiai, az orvosbiológiai, az építészeti dekorációban és más területeken kiváló tulajdonságaik miatt, mint például a magas hőmérséklet-állóság, a nagy szilárdság, az alacsony sűrűség, az alacsony hővezetőképesség és így tovább! -A titánnak és a titánötvözeteknek azonban hátrányai is vannak: gyenge bioaktivitás, alacsony keménység, gyenge kopásállóság és monokromatikus szín, ami bizonyos mértékig korlátozza további népszerűsítésüket és alkalmazásukat. Az anódos oxidáció a titán és titánötvözetek felületmódosításának általánosan használt módszere, ahol anódként titán munkadarabokat, katódként alumíniumot vagy rozsdamentes acélt használnak, és a titán munkadarab felületén szigetelő tulajdonságokkal, kopásállósággal és oxidréteggel ellátott réteget használnak. jó szigeteléssel, kopásállósággal és korrózióállósággal]. Ez az oxidfilm védi a munkadarabot, és bizonyos dekoratív tulajdonságokkal is rendelkezik. Ezenkívül a filmréteg porózus jellege felhasználható mágneses, kenő és elektrolumineszcens tulajdonságokkal rendelkező funkcionális filmrétegek készítésére!] Összehasonlítva galvanizálással, kémiai bevonattal, PVD bevonattal, elektrolitikus színezéssel, permetezéssel, magas hőmérsékletű oxidációval, mikro- ívoxidáció és egyéb felületfestési technikák, az anódos oxidáció egyszerűen kezelhető, olcsó, sűrű és egyenletes filmréteg, és iparilag alkalmazzák.
A titánból és titánötvözetből készült anódoxid film szerkezetét és teljesítményét számos tényező befolyásolja, mint például az elektrolit, az oxidációs feszültség, a hőmérséklet, az idő és az ötvözet összetétele. A különböző folyamatparaméterek eltérő fizikai-kémiai és biológiai tulajdonságokkal rendelkező anódoxid filmeket eredményeznek. Az 1980-as években Kelly megállapította, hogy a titánötvözetből készült anódoxid filmrétegek különböző színűek, Yang Zhelongren pedig a titán és titánötvözet anódos oxidációs színezési folyamatát és oxidációs jellemzőit is tanulmányozta. A szakirodalom szerint az anódos oxidációs filmréteg vastagsága nagyban befolyásolja a filmréteg színét, és a szín a filmréteg vastagságával változik. Nincs azonban szisztematikus vita a titán és a titánötvözetek anódos oxidációs színezőfilmjét befolyásoló tényezőkről. Az utóvizsgálat megkönnyítése érdekében részletesen tárgyaljuk azokat a tényezőket, amelyek befolyásolják a titánon és titánötvözeten lévő anódoxid film színfejlődését, azzal a céllal, hogy referenciaként szolgáljanak a titán felületén színes, egyenletes oxidfilm előállításához. titán ötvözet.
Az anódos oxidáció az egyik fontos folyamat a titán és titánötvözetek felületének színezésére, és a termékeket széles körben használják a repülőgépiparban, a petrolkémiai, az orvosbiológiai, a polgári dekorációban és más területeken. Tanulmányok kimutatták, hogy a titán és titánötvözetek anódos oxidációs rétegeinek színezését befolyásoló tényezők három fő tényezőt foglalnak magukban, nevezetesen az oxidációs feszültséget, az oxidációs időt és az oxidációs hőmérsékletet, valamint a másodlagos tényezőket, például az elektrolit összetételét, a szubsztrátum anyagát, a szövés orientációját és az előkezelést.
Bár a tudósok itthon és külföldön a titán és a titánötvözet felületén az anódos oxidációs folyamatot sok kutatást végeztek, és mérnöki alkalmazásokat értek el, de még mindig vannak problémák: ① a tényleges gyártási folyamatban az oxidációs réteg nagyon könnyen színezhető egyenetlen, a munkadarab felületének ugyanaz a területe eltérő; ② a titán és a titánötvözet anódos oxidációs rétege általában hidrofil jellegű, könnyen festhető olajjal, vízfoltokkal és egyéb szennyeződésekkel; ③ tiszta titán és a kisebb bináris titán ötvözőelemei és titánötvözetek, a film színe egységes, ha a színtelítettség alacsony, ami komolyan korlátozza alkalmazását a polgári dekoráció területén. A gyártási folyamathoz az oxidfilmréteg színezési problémája egyenetlen, hatékonyan megoldható a szubsztrát felületének szöveti morfológiájának, szemcseméretének és szövési orientációjának ellenőrzésével, és így biztosítható, hogy az anyag felületi tulajdonságai egyenletesek és sűrűek legyenek. A titán és titánötvözet rétegek hidrofilitása érdekében anódos oxidáció után a felületen sztearinsav réteget módosíthatunk, hogy csökkentsük a réteg felületi energiáját, így szuperhidrofób oxidált rétegeket kapjunk. A kevesebb ötvözőelemet tartalmazó tiszta titán és bináris ötvözetek esetében a probléma megoldható úgy, hogy ötvözőelemeket adnak az elektrolithoz, vagy más ötvözőelemeket vonnak be a felületre.
A folyamatos kutatással és technológiai fejlesztéssel a titán és titánötvözetek anódos oxidációs színezésének problémái fokozatosan megoldódnak, így a titán és titánötvözetek felületkezelésében a folyamat olcsó, egyszerű működése szélesebb körben alkalmazható. .