كيف يتكون سطح التيتانيوم الملون؟

السطح الملون للتيتانيوم ناتج عن أكسدة السطح لتكوين ثاني أكسيد التيتانيوم. تعمل أغشية أكسيد ثاني أكسيد التيتانيوم ذات السماكات المختلفة على كسر ألوان مختلفة من الضوء، وبالتالي تشكل العديد من الألوان المختلفة. بشكل عام، تنقسم أكسدة تلوين التيتانيوم إلى طريقة الضغط العادي، وطريقة الأنودة، وطريقة الترسيب. اليوم سوف نقدم طريقة الأنودة الأكثر استخدامًا.

يتم وضع أنودة التيتانيوم والتيتانيوم وسبائكه في المنحل بالكهرباء المقابل (مثل حمض الكبريتيك، وحمض الكروميك، وحمض الأكساليك، وما إلى ذلك) كأنود، ويتم إجراء التحليل الكهربائي في ظل ظروف محددة والتيار المطبق. يتأكسد التيتانيوم أو سبائكه الموجودة على الأنود، مما يشكل طبقة رقيقة من أكسيد التيتانيوم على السطح. سمكها يتراوح من 5 إلى 30 ميكرون، والفيلم الصلب المؤكسد يمكن أن يصل إلى 25 إلى 150 ميكرون. يتميز التيتانيوم المؤكسد أو سبائكه بصلابة محسنة ومقاومة التآكل، حتى 250-500 كجم / مم 2، ومقاومة جيدة للحرارة، ونقطة انصهار طبقة مؤكسدة صلبة تصل إلى 2320 كلفن، وعزل ممتاز، ومقاومة للصدمات، وجهد انهيار يصل إلى 2000 فولت، وتآكل معزز المقاومة، لا تآكل في ω=0.03NaCl رذاذ الملح لآلاف الساعات. يحتوي فيلم الأكسيد الرقيق على عدد كبير من المسام الدقيقة ويمكنه امتصاص زيوت التشحيم المختلفة، مما يجعله مناسبًا لتصنيع أسطوانات المحرك أو الأجزاء الأخرى المقاومة للتآكل؛ يتمتع الفيلم بقدرة امتصاص قوية ويمكن تلوينه بألوان جميلة ومشرقة. يمكن أن يتم أكسدة المعادن غير الحديدية أو سبائكها (مثل التيتانيوم والمغنيسيوم وسبائكها، وما إلى ذلك). تستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في الأجزاء الميكانيكية، وقطع غيار الطائرات والسيارات، والأدوات الدقيقة وأجهزة الراديو، والضروريات اليومية والديكور المعماري، وما إلى ذلك. بشكل عام، يتم استخدام التيتانيوم أو سبائك التيتانيوم كالأنود ويتم استخدام لوحة الرصاص كالكاثود. ضع ألواح التيتانيوم والرصاص معًا في محلول مائي يحتوي على حمض الكبريتيك، وحمض الأكساليك، وحمض الكروميك، وما إلى ذلك لإجراء التحليل الكهربائي، ويتم تشكيل فيلم أكسيد على أسطح ألواح التيتانيوم والرصاص.

تحتوي منتجات التيتانيوم النقي على طبقة أكسيد كثيفة على السطح ويمكنها التكيف جيدًا مع البيئات المختلفة في درجة حرارة الغرفة. لذلك، لا حاجة للرش، كما أن غلايات التيتانيوم النقي مقاومة للتآكل بشكل كبير. في مواجهة البيئات الحمضية الضعيفة أو القلوية الضعيفة في الهواء الطلق، يمكن لغلايات التيتانيوم النقي التعامل معها بسهولة. سواء كانت مياه النهر أو مياه الأمطار أو الصخور أو النباتات، يمكن أن تكون غلايات التيتانيوم النقي على اتصال مباشر بها دون أن تتآكل. نظرًا لأن جسم الغلاية بالكامل غير مطلي بالرش، فإنه يأخذ اللون الرمادي الفريد لمنتجات التيتانيوم النقي. ويمكن أيضًا تسخينه مباشرة على مصدر النار لإنتاج ألوان رائعة. غلايات التيتانيوم ملونة. سطح معدن التيتانيوم مغطى بطبقة رقيقة للغاية من أكسيد طبيعي (التيتانيوم وأكسيد TiO2). يمكن أن يتحول هذا الفيلم أيضًا إلى صدأ تيتانيوم بسبب تكوين طبقة شفافة ذات معامل انكسار مرتفع على السطح. يعمل الفيلم كمنشور، حيث يكسر الضوء ويمتص أطوال موجية مختلفة، ومن ثم يمكنك رؤية اللون. علاوة على ذلك، إذا تم ضبط سمك طبقة الأكسيد يدويًا إلى 8~10um، فيمكن عرض الآلاف من الألوان المماثلة اعتمادًا على الطول الموجي. نظرًا لأن هذا الفيلم عبارة عن فيلم شفاف بمعامل انكسار عالي، فإنه يمكنه عرض ألوان غنية.

تم اكتشاف المحفز الضوئي لأول مرة من قبل العلماء اليابانيين، وتم تأكيد تأثيره من قبل العالم الياباني غوان شياو نان في وقت مبكر من عام 1965. وفي وقت لاحق، اكتشف البروفيسور كينيتشي هوندا وتلميذه أكيرا فوجيشيما من جامعة طوكيو "تأثير هوندا-فوجيشيما" في عام 1972، والذي يمكن أن يعزز تفاعل التحليل الكهربائي للماء عن طريق تشعيع أقطاب ثاني أكسيد التيتانيوم بالضوء، مما يسبب ضجة كبيرة. لأكثر من 30 عامًا، عمل العديد من الفنيين بجد على هذا الطريق نحو التطبيق العملي، وبدأوا أخيرًا في تطبيقه على مجالات مثل التطهير الداخلي ومكافحة الحشف قبل بضع سنوات.

المحفز الضوئي هو نوع جديد من المحفزات التي تستخدم ثاني أكسيد التيتانيوم النانوي كمادة رئيسية وتتفاعل تحت إشعاع الضوء. يتمتع المحفز الضوئي بقدرة على إزالة التلوث والتنظيف: لا يمكن استخدامه فقط لتحليل الأوساخ في المسطحات المائية والقضاء على الروائح، ولكن يمكن أيضًا رشه على الجدران الداخلية والخارجية للمباني لمقاومة التصاق الغبار والأوساخ لفترة طويلة. والحفاظ على دولة جديدة. . وفقًا لفنيي التطوير، بعد أن يمتص ثاني أكسيد التيتانيوم الأشعة فوق البنفسجية من ضوء الشمس، يتم تحفيز الإلكترونات الداخلية، مما يولد قوة مؤكسدة قوية، ويدمر أغشية الخلايا، ويكون قادرًا على قتل أكثر من 99٪ من بكتيريا العوالق في الهواء. علاوة على ذلك، يمكنه أيضًا تحويل المواد العضوية والغازات الضارة إلى مياه غير ضارة، وثاني أكسيد الكربون، والملح، وما إلى ذلك من خلال تفاعلات الأكسدة والاختزال، وبالتالي تنقية جودة المياه وتنقية الهواء.