พื้นผิวสีของไทเทเนียมเกิดขึ้นได้อย่างไร?

พื้นผิวที่เป็นสีของไทเทเนียมเกิดจากการออกซิเดชันของพื้นผิวจนเกิดเป็นไทเทเนียมไดออกไซด์ ฟิล์มไทเทเนียมไดออกไซด์ออกไซด์ที่มีความหนาต่างกันจะหักเหสีแสงที่ต่างกัน ทำให้เกิดสีที่ต่างกันมากมาย โดยทั่วไป การออกซิเดชันของสีไทเทเนียมจะแบ่งออกเป็นวิธีแรงดันปกติ วิธีอโนไดซ์ และวิธีการสะสม วันนี้เราจะมาแนะนำวิธีการอโนไดซ์ที่ใช้บ่อยที่สุด

อโนไดซ์ไทเทเนียม ไทเทเนียมและโลหะผสมจะถูกใส่ไว้ในอิเล็กโทรไลต์ที่เกี่ยวข้อง (เช่น กรดซัลฟิวริก กรดโครมิก กรดออกซาลิก ฯลฯ) เป็นขั้วบวก และกระแสไฟฟ้าจะดำเนินการภายใต้สภาวะเฉพาะและกระแสไฟฟ้าที่ใช้ ไทเทเนียมหรือโลหะผสมบนขั้วบวกถูกออกซิไดซ์ ก่อตัวเป็นชั้นบาง ๆ ของไทเทเนียมออกไซด์บนพื้นผิว ความหนาของมันคือ 5 ถึง 30 ไมครอน และฟิล์มอะโนไดซ์แข็งสามารถเข้าถึงได้ 25 ถึง 150 ไมครอน ไทเทเนียมอะโนไดซ์หรือโลหะผสมมีความแข็งและความทนทานต่อการสึกหรอดีขึ้นถึง 250-500 กก./มม2 ทนความร้อนได้ดี จุดหลอมเหลวของฟิล์มอะโนไดซ์แข็งสูงถึง 2320K ฉนวนที่ดีเยี่ยม ทนต่อแรงกระแทก แรงดันพังทลายสูงถึง 2000V การกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้น ความต้านทาน ไม่มีการกัดกร่อนในสเปรย์เกลือ NaCl ω=0.03 เป็นเวลาหลายพันชั่วโมง ฟิล์มออกไซด์บางๆ มีรูพรุนจำนวนมากและสามารถดูดซับน้ำมันหล่อลื่นได้หลายชนิด ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตกระบอกสูบเครื่องยนต์หรือชิ้นส่วนอื่นๆ ที่ทนทานต่อการสึกหรอ ฟิล์มมีความสามารถในการดูดซับสูงและสามารถย้อมสีได้หลากหลายสีสวยงามสดใส โลหะที่ไม่ใช่เหล็กหรือโลหะผสม (เช่น ไทเทเนียม แมกนีเซียม และโลหะผสมของโลหะเหล่านั้น ฯลฯ) สามารถทำการชุบอโนไดซ์ได้ วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในชิ้นส่วนเครื่องจักรกล ชิ้นส่วนเครื่องบินและรถยนต์ เครื่องมือที่มีความแม่นยำและอุปกรณ์วิทยุ ของใช้ในชีวิตประจำวัน และการตกแต่งสถาปัตยกรรม ฯลฯ โดยทั่วไปแล้ว ไทเทเนียมหรือโลหะผสมไทเทเนียมจะใช้เป็นขั้วบวก และใช้แผ่นตะกั่วเป็นแคโทด ใส่ไทเทเนียมและแผ่นตะกั่วเข้าด้วยกันในสารละลายน้ำที่มีกรดซัลฟิวริก กรดออกซาลิก กรดโครมิก ฯลฯ สำหรับการแยกสลายด้วยไฟฟ้า และฟิล์มออกไซด์จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของไทเทเนียมและแผ่นตะกั่ว

ผลิตภัณฑ์ไทเทเนียมบริสุทธิ์มีฟิล์มออกไซด์หนาแน่นบนพื้นผิว และสามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมต่างๆ ที่อุณหภูมิห้องได้ดี ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องฉีดพ่น และกาต้มน้ำไทเทเนียมบริสุทธิ์มีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง เมื่อต้องเผชิญกับกรดอ่อนกลางแจ้งหรือสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างอ่อน กาต้มน้ำไทเทเนียมบริสุทธิ์จึงสามารถรับมือกับสิ่งเหล่านี้ได้อย่างง่ายดาย ไม่ว่าจะเป็นน้ำในแม่น้ำ น้ำฝน หิน หรือพืชพรรณ กาต้มน้ำไทเทเนียมบริสุทธิ์สามารถสัมผัสได้โดยตรงโดยไม่เกิดการกัดกร่อน เนื่องจากตัวกาต้มน้ำไม่ได้พ่นสีสเปรย์ จึงใช้สีเทาอันเป็นเอกลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ไทเทเนียมบริสุทธิ์ นอกจากนี้ยังสามารถให้ความร้อนบนแหล่งกำเนิดไฟโดยตรงเพื่อสร้างสีสันที่สดใส กาต้มน้ำไทเทเนียมมีสีสันสดใส พื้นผิวของโลหะไทเทเนียมถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์ธรรมชาติที่บางมาก (ไทเทเนียมและออกไซด์ TiO2) ฟิล์มนี้ยังสามารถเปลี่ยนเป็นสนิมไททาเนียมได้เนื่องจากบนพื้นผิวจะเกิดฟิล์มโปร่งใสที่มีดัชนีการหักเหของแสงสูง ภาพยนตร์เรื่องนี้ทำหน้าที่เหมือนปริซึม หักเหแสงและดูดซับความยาวคลื่นต่างๆ จากนั้นคุณจึงสามารถมองเห็นสีได้ ยิ่งไปกว่านั้น หากความหนาของฟิล์มออกไซด์ถูกปรับด้วยตนเองเป็น 8~10um จะสามารถแสดงสีที่คล้ายกันหลายพันรายการได้ ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น เนื่องจากภาพยนตร์เรื่องนี้เป็นฟิล์มโปร่งใสที่มีดัชนีการหักเหของแสงสูง จึงสามารถแสดงสีได้หลากหลาย

นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นค้นพบตัวเร่งปฏิกิริยาโฟโตคะตะลิสต์ และผลของมันได้รับการยืนยันโดยนักวิชาการชาวญี่ปุ่น Guan Xiaonan ในช่วงต้นปี 1965 ต่อมาศาสตราจารย์ Kenichi Honda และลูกศิษย์ของเขา Akira Fujishima แห่งมหาวิทยาลัยโตเกียวได้ค้นพบ "เอฟเฟกต์ฮอนด้า-ฟูจิชิมะ" ในปี 1972 ซึ่ง สามารถส่งเสริมปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลซิสของน้ำได้โดยการฉายรังสีอิเล็กโทรดไททาเนียมไดออกไซด์ด้วยแสงซึ่งทำให้เกิดความรู้สึก เป็นเวลากว่า 30 ปีแล้วที่ช่างเทคนิคจำนวนมากทำงานอย่างหนักบนเส้นทางสายนี้สู่การปฏิบัติจริง และในที่สุดก็เริ่มนำไปใช้กับพื้นที่ต่างๆ เช่น การฆ่าเชื้อโรคภายในและการป้องกันเพรียงเมื่อสองสามปีก่อน

Photocatalyst เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดใหม่ที่ใช้ไททาเนียมไดออกไซด์ระดับนาโนเป็นวัสดุหลักและทำปฏิกิริยาภายใต้การฉายรังสีของแสง Photocatalyst มีพลังในการชำระล้างและทำความสะอาด: ไม่เพียงแต่ใช้สลายสิ่งสกปรกในแหล่งน้ำและกำจัดกลิ่นเท่านั้น แต่ยังสามารถฉีดพ่นบนผนังด้านในและด้านนอกของอาคารเพื่อต้านทานการเกาะตัวของฝุ่นและสิ่งสกปรกได้เป็นเวลานาน และรักษาสถานะใหม่ . ตามที่ช่างเทคนิคด้านการพัฒนากล่าวไว้ หลังจากที่ไททาเนียมไดออกไซด์ดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตจากแสงแดด อิเล็กตรอนภายในจะตื่นเต้น สร้างพลังออกซิไดซ์อย่างแรง ทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ และสามารถฆ่าแบคทีเรียแพลงก์ตอนในอากาศได้มากกว่า 99% นอกจากนี้ ยังสามารถเปลี่ยนสารอินทรีย์และก๊าซที่เป็นอันตรายให้เป็นน้ำที่ไม่เป็นอันตราย คาร์บอนไดออกไซด์ เกลือ ฯลฯ ผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชั่นรีดิวซ์ ซึ่งทำให้คุณภาพน้ำบริสุทธิ์และทำให้อากาศบริสุทธิ์