Studie av faktorer som påverkar färgutvecklingen av anodoxidskikt av titanlegering

Titan och titanlegeringar används ofta inom flyg-, marin-, petrokemiska, biomedicinska, arkitektoniska dekorationer och andra områden på grund av deras utmärkta egenskaper som hög temperaturbeständighet, hög hållfasthet, låg densitet, låg värmeledningsförmåga och så vidare! -Men titan och titanlegeringar har också nackdelarna med dålig bioaktivitet, låg hårdhet, dålig slitstyrka och monokromatisk färg, vilket i viss mån begränsar deras vidare popularisering och tillämpning. Anodoxidation är en vanlig metod för ytmodifiering av titan och titanlegeringar, där arbetsstycken av titan används som anoder och aluminium eller rostfritt stål som katoder, och ett lager av isolerande egenskaper, slitstyrka och oxidfilm på ytan av titan arbetsstycket. med god isolering, slitstyrka och korrosionsbeständighet]. Denna oxidfilm skyddar arbetsstycket och har även vissa dekorativa egenskaper. Dessutom kan filmskiktets porösa natur användas för att göra funktionella filmskikt med magnetiska, smörjande och elektroluminescerande egenskaper!] Jämfört med galvanisering, kemisk plätering, PVD-beläggning, elektrolytisk färgning, sprutning, högtemperaturoxidation, mikro- bågoxidation och andra ytfärgningstekniker, anodisk oxidation är enkel att använda, låg kostnad och tätt och enhetligt filmskikt, och har applicerats industriellt.
Det finns många faktorer som påverkar strukturen och prestandan hos anodisk oxidfilm av titan och titanlegering, såsom elektrolyt, oxidationsspänning, temperatur, tid och legeringssammansättning. Olika processparametrar resulterar i anodoxidfilmer som visar olika fysikalisk-kemiska och biologiska egenskaper. På 1980-talet fann Kelly att filmskikten av anodoxid av titanlegering hade olika färger, och Yang Zhelongren studerade också anodoxidationsfärgningsprocessen för titan och titanlegering och oxidationsegenskaper. Enligt litteraturen har tjockleken på det anodiska oxidationsfilmskiktet ett stort inflytande på filmskiktets färg, och färgen varierar med tjockleken på filmskiktet. Det finns dock ingen systematisk diskussion om de faktorer som påverkar den anodiska oxidationsfärgningsfilmen hos titan och titanlegeringar. För att underlätta uppföljningsstudien diskuteras de faktorer som påverkar färgutvecklingen av anodisk oxidfilm på titan och titanlegering i detalj, i syfte att ge referens för framställning av färgglad enhetlig oxidfilm på ytan av titan och titanlegering. titanlegering.
Anodoxidation är en av de viktiga processerna för att färga ytan på titan och titanlegeringar, och produkterna används i stor utsträckning inom flyg-, petrokemisk, biomedicinsk, civil dekoration och andra områden. Studier har visat att de faktorer som påverkar färgningen av anodiska oxidationsskikt av titan och titanlegeringar inkluderar tre huvudfaktorer, nämligen oxidationsspänning, oxidationstid och oxidationstemperatur, och sekundära faktorer, såsom elektrolytsammansättning, substratmaterial, vävningsorientering och förbehandling.
Även forskare hemma och utomlands på ytan av titan och titanlegering anodisk oxidationsprocessen har utfört mycket forskning och har uppnått tekniska tillämpningar, men det finns fortfarande några problem: ① i den faktiska produktionsprocessen är oxidationsskiktet mycket lätt att färga ojämnt, samma område på arbetsstyckets yta är annorlunda; ② anodisk oxidationsskikt av titan och titanlegering har vanligtvis en hydrofil natur, lätt att färgas med olja, vattenfläckar och andra föroreningar; ③ rent titan och legeringselementen i de mindre binära titan- och titanlegeringarna, filmfärgen är singel när färgmättnaden är låg, vilket allvarligt begränsar dess tillämpning inom området civil dekoration. För produktionsprocessen finns i oxidfilmskiktet färgning ojämn problem, kan effektivt lösas genom att kontrollera ytan av substratet vävnad morfologi, kornstorlek och vävning orientering, och därmed säkerställa att ytegenskaperna hos materialet är enhetlig och tät metod. För hydrofilicitet hos titan- och titanlegeringsskikt kan ett skikt av stearinsyra modifieras på ytan efter anodisk oxidation för att reducera skiktets ytenergi, för att erhålla superhydrofoba oxiderade skikt. För ren titan och binära legeringar med färre legeringselement med en färg kan problemet lösas genom att tillsätta legeringselement i elektrolyten eller belägga andra legeringselement på ytan.
Med den kontinuerliga forskningen och tekniska utvecklingen kommer problemen med anodoxidationsfärgning av titan och titanlegeringar gradvis att lösas, så att den billiga och enkla processen för ytbehandling av titan och titanlegeringar kommer att användas mer allmänt .