陽極氧化工藝是一種在金屬及其合金表面電解氧化形成氧化膜的傳統(tǒng)技術(shù),運(yùn)用該技術(shù)做成的氧化膜色彩均勻、耐腐蝕、結(jié)合力強(qiáng)以及良好的生物相容性,在現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和航空航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
鈦的陽極氧化工藝是利用鈦?zhàn)鳛殛枠O,不銹鋼等其他金屬作為陰極,借助一定的電解液,通過電化學(xué)反應(yīng)促使鈦合金表面發(fā)生氧化反應(yīng)而形成氧化膜。這層氧化膜對光線的反射和折射作用非常明顯,且不同厚度的氧化膜會呈現(xiàn)出不同的顏色,同時具有保護(hù)性,因此是一種理想的裝飾層與耐磨層,被廣泛應(yīng)用于建筑、航空、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
鈦及其合金的陽極氧化著色方法
鈦及其合金的陽極氧化著色工藝流程為:
去油(強(qiáng)堿系去油劑 )→水洗→初酸洗(氫氟酸水溶液) →水洗→二次酸洗(氫氟酸+過氧化氫水溶液)→水洗→陽極氧化(磷酸水溶液中定電壓電解)→水洗→封閉→干燥。
1、去油
去油是為了除去軋制時殘留在鈦表面上的油劑。因?yàn)橛偷母街糠譂B水性很差,在對鈦表面進(jìn)行酸洗時容易出現(xiàn)著色不均的現(xiàn)象。
2、初酸洗
初酸洗是為了在鈦及其合金的表面形成梨皮花紋。使用5%重量濃度的氫氟酸對鈦酸洗,可促使梨皮花紋形成。
3、二次酸洗
二次酸洗是為了除去一次酸洗在表面形成的粉狀污物。此外,為了避免酸洗不均,有必要在氫氟酸一次溶解表面污物后,使用氫氟酸與過氧化氫水溶液使鈦離子成為某含鈦的絡(luò)合物而達(dá)到穩(wěn)定。
4、陽極氧化
使用電解液1%重量濃度的磷酸,以鋁板作為陰極,經(jīng)前處理后的鈦板作為陽極進(jìn)行恒電壓處理。隨著電壓上升,鈦表面的氧化膜增厚,從而呈現(xiàn)出各種不同的顏色變化。
5、封閉
為了提高陽極氧化膜的耐蝕、抗污染和耐磨等性能,鈦及其合金在進(jìn)行陽極氧化著色后需要用熱水、蒸汽、含無機(jī)鹽和有機(jī)物的溶液進(jìn)行封閉處理。
6、干燥
封閉后用干凈的棉布拭去工件上的水分,使其自然晾干。
綜上可以看出,鈦及其合金的陽極氧化工藝方法相對較為簡單,且表面形成的顏色豐富,再加上成本較為低廉,因此很容易在工業(yè)上得到普及,是一種發(fā)展前景很好的氧化著色技術(shù)。