Как формируется цветная поверхность титана?
Окрашенная поверхность титана возникает в результате поверхностного окисления с образованием диоксида титана. Пленки оксида титана разной толщины преломляют разные цвета света, образуя множество разных цветов. Как правило, окрасочное окисление титана делится на метод нормального давления, метод анодирования и метод осаждения. Сегодня мы познакомим вас с наиболее часто используемым методом анодирования.
Анодирование титана, титан и его сплавы помещают в соответствующий электролит (например, серную кислоту, хромовую кислоту, щавелевую кислоту и т. д.) в качестве анода, а электролиз проводится при определенных условиях и приложенном токе. Титан или его сплав на аноде окисляется, образуя на поверхности тонкий слой оксида титана. Ее толщина составляет от 5 до 30 микрон, а толщина жесткой анодированной пленки может достигать 25-150 микрон. Анодированный титан или его сплав обладает повышенной твердостью и износостойкостью до 250-500 кг/мм2, хорошей термостойкостью, температурой плавления твердой анодированной пленки до 2320К, отличной изоляцией, ударопрочностью, напряжением пробоя до 2000В, повышенной коррозией. устойчивость, отсутствие коррозии в солевом тумане ω=0.03NaCl в течение тысяч часов. Тонкая оксидная пленка имеет большое количество микропор и способна впитывать различные смазочные масла, что делает ее пригодной для изготовления цилиндров двигателей или других износостойких деталей; Пленка обладает сильной адсорбционной способностью и может быть окрашена в различные красивые и яркие цвета. Цветные металлы или их сплавы (например, титан, магний и их сплавы и т. д.) можно анодировать. Этот метод широко используется в механических деталях, деталях самолетов и автомобилей, прецизионных приборах и радиооборудовании, предметах первой необходимости, архитектурных украшениях и т. д. Вообще говоря, в качестве анода используется титан или титановый сплав, а в качестве катода - свинцовая пластина. Поместите титановые и свинцовые пластины вместе в водный раствор, содержащий серную кислоту, щавелевую кислоту, хромовую кислоту и т. д. для электролиза, на поверхности титановых и свинцовых пластин образуется оксидная пленка.
Изделия из чистого титана имеют на поверхности плотную оксидную пленку и могут хорошо адаптироваться к различным средам при комнатной температуре. Поэтому распыление не требуется, а чайники из чистого титана обладают высокой устойчивостью к коррозии. Столкнувшись с уличной слабокислой или слабощелочной средой, чайники из чистого титана легко с ними справятся. Будь то речная или дождевая вода, камни или растительность, чайники из чистого титана могут находиться в прямом контакте с ними, не подвергаясь коррозии. Поскольку весь корпус чайника не окрашен распылением, он приобретает уникальный серый цвет изделий из чистого титана. Его также можно нагреть непосредственно на источнике огня для получения ярких цветов. Титановые чайники красочны. Поверхность металлического титана покрыта тончайшей пленкой естественных оксидов (титан и оксид TiO2). Эта пленка также может превратиться в титановую ржавчину, поскольку на поверхности образуется прозрачная пленка с высоким показателем преломления. Пленка действует как призма, преломляя свет и поглощая волны разной длины, и тогда вы можете увидеть цвет. Более того, если толщину оксидной пленки вручную отрегулировать до 8–10 мкм, в зависимости от длины волны могут отображаться тысячи одинаковых цветов. Поскольку эта пленка представляет собой прозрачную пленку с высоким показателем преломления, она может отображать насыщенные цвета.
Фотокатализатор был впервые открыт японскими учёными, а его эффект был подтвержден японским учёным Гуань Сяонаном ещё в 1965 году. Позже профессор Кеничи Хонда и его ученик Акира Фудзисима из Токийского университета в 1972 году открыли «эффект Хонда-Фудзисимы», который может способствовать реакции электролиза воды, облучая электроды из диоксида титана светом, что вызвало сенсацию. На протяжении более 30 лет многочисленные технические специалисты усердно работали на этом пути к практичности и, наконец, несколько лет назад начали применять его в таких областях, как внутренняя дезинфекция и защита от обрастания.
Фотокатализатор — это новый тип катализатора, в котором в качестве основного материала используется наноразмерный диоксид титана, который реагирует под воздействием света. Фотокатализатор обладает способностью обеззараживания и очистки: его можно не только использовать для разложения грязи в водоемах и устранения запахов, но также можно распылять на внутренние и внешние стены зданий, чтобы в течение длительного времени противостоять прилипанию пыли и грязи. и поддерживать новое состояние. . По словам разработчиков, после того, как этот диоксид титана поглощает ультрафиолетовые лучи солнечного света, внутренние электроны возбуждаются, генерируя сильную окислительную энергию, разрушая клеточные мембраны и способные убить более 99% планктонных бактерий в воздухе. Кроме того, он также может превращать органические вещества и вредные газы в безвредную воду, углекислый газ, соль и т. д. посредством окислительно-восстановительных реакций, тем самым очищая качество воды и очищая воздух.
