Il-prinċipju ewlieni ta 'skulurazzjoni anodizzanti tat-tubi tat-titanju huwa proċess elettrokimiku kkontrollat aktar milli ż-żieda ta' żebgħa. Nistgħu naħsbuha bħala li "tikber" film ta 'ossidu trasparenti u iebes - dijossidu tat-titanju - fuq il-wiċċ tat-titanju. Dan il-proċess iseħħ f'elettrolit, b'tubu tat-titanju li jaġixxi bħala anodu (elettrodu pożittiv) u vultaġġ DC jew pulsat.
Meta kurrent elettriku jgħaddi minnu, l-atomi tat-titanju fuq il-wiċċ tat-tubu tat-titanju jitilfu l-elettroni u jingħaqdu mal-joni tal-ossiġnu fl-elettrolit, u joħolqu film irqiq u dens ħafna tad-dijossidu tat-titanju. Il-film innifsu huwa bla kulur u trasparenti, allura minn fejn ġej il-kulur għani li naraw? Dan huwa prinċipalment minħabba l- "effett ta 'interferenza tal-film irqiq". Huwa bħal film taż-żejt fuq l-ilma wara x-xita, jew bużżieqa ta 'sapun li jonfoħ, li tieħu kulur ikkulurit. Meta d-dawl naturali jolqot dan il-film tal-ossidu estremament irqiq, parti mid-dawl tiġi riflessa direttament fuq il-wiċċ tal-film, filwaqt li l-parti l-oħra tippenetra l-film u tirrifletti mill-ġdid fil-junction tal-film mal-matriċi tat-titanju. Meta dawn iż-żewġ raġġi ta 'dawl rifless jiltaqgħu, isseħħ interferenza tad-dawl. Jekk żewġ crests ħfief jiltaqgħu mal-crests (fl-istess fażi), id-dawl ta 'dak il-wavelength huwa msaħħaħ u nistgħu naraw il-kulur; Bil-maqlub, jekk il-crest jilħaq il-ħawt (fażi opposta), id-dawl jiddgħajjef jew saħansitra kkanċellat, u ma nistgħux naraw il-kulur. Peress li l-ħxuna tal-film tad-dijossidu tat-titanju hija fuq l-istess ordni ta 'kobor bħall-wavelength tad-dawl viżibbli (madwar 400-700 nm), dan l-effett ta' interferenza huwa sinifikanti. Billi tikkontrolla b'mod preċiż il-ħxuna tal-film tal-ossidu, huwa possibbli li tikkontrolla liema wavelengths ta 'dawl huma msaħħa u liema huma mdgħajfa, li jirriżultaw f'kuluri speċifiċi. Il-vultaġġ huwa l-aktar fattur kritiku fil-kontroll tal-ħxuna tal-film: iktar ma jkun għoli l-vultaġġ, iktar tkun b'saħħitha l-forza li tmexxi l-kamp elettriku, eħxen il-film tal-ossidu ffurmat, u l-kulur tal-interferenza se jinbidel minn blu, isfar dehbi, u vjola għal sfumaturi aktar skuri (bħal blu skur u aħdar).
Analiżi tal-Istabbiltà tal-Kuluri
L-istabbiltà tal-kulur tat-tubi tat-titanju wara l-anodizzar hija tħassib kritiku, u hija influwenzata minn taħlita ta 'fatturi interni u esterni.
Mill-perspettiva tal-fatturi interni, dan il-film tad-dijossidu tat-titanju innifsu għandu inertezza kimika estremament għolja u saħħa mekkanika. Jingħaqad sew mal-matriċi tat-titanju u huwa parti mit-tubu tat-titanju nnifsu, mhux aderenza, għalhekk huwa inqas suxxettibbli għal problemi ta 'tqaxxir bħal żebgħa jew kisi. Dan il-film jista 'wkoll itejjeb ħafna r-reżistenza għall-korrużjoni tat-tubi tat-titanju, li hija waħda mir-raġunijiet għall-applikazzjoni wiesgħa tagħha f'ambjenti kimiċi u tal-baħar. Għalhekk, fl-ambjent konvenzjonali tat-temperatura tal-kamra, l-ebda xedd, u mhux -aċidu u alkali qawwi, il-kulur prodott mill-anodizzar huwa pjuttost stabbli u jista 'jinżamm għal ħafna snin mingħajr fading sinifikanti.
Madankollu, l-istabbiltà tagħha għandha wkoll ċerti limitazzjonijiet. L-ewwel, il-kulur huwa inqas termalment stabbli. Jekk it-tubu tat-titanju jissaħħan kontinwament 'il fuq minn 300 grad Celsius, l-istruttura tal-film tal-ossidu tibda tgħaddi minn trasformazzjoni tal-forma tal-kristall, li tirriżulta f'bidliet żgħar fil-ħxuna tal-film u fl-indiċi refrattiv, li jirriżulta f'"drift" jew jiskura tal-kulur. F'temperaturi ogħla, is-saff tal-film jista 'saħansitra jonqos kompletament. It-tieni nett, hemm xedd mekkaniku. Għalkemm il-film ta 'l-ossidu huwa iebes ħafna, jekk ikompli togħrok u tobrox b'materjali aktar iebsa, se jnaqqas lokalment il-ħxuna tas-saff tal-film, li jirriżulta f'kulur eħfef u saħansitra jiżvela l-kulur veru tat-titanju. Fl-aħħarnett, attakk kimiku. Minkejja r-reżistenza għall-korrużjoni, il-film tal-ossidu xorta jista 'jkun imsaddad u maħlul f'aċidu qawwi sħun (eż., aċidu idrofluworiku, aċidu sulfuriku konċentrat) jew ambjent alkali qawwi, u l-kulur se jisparixxi b'mod naturali.
Fatturi Ewlenin Li Jaffettwaw il-Bidla tal-Kulur
1. Vultaġġ: Dan huwa l-qalba u l-aktar fattur ta 'kontroll dirett. Il-vultaġġ huwa bażikament proporzjonali b'mod lineari għall-ħxuna tal-film tal-ossidu, u l-ħxuna tal-film tiddetermina direttament il-kulur. Għalhekk, fil-produzzjoni industrijali, in-numru tal-kulur tal-prodott finali huwa kkontrollat b'mod preċiż billi tiġi stabbilita tabella ta 'mapping ta' "vultaġġ-kulur". Pereżempju, vultaġġi baxxi (bħal 10-15V) jistgħu jipproduċu deheb ċar jew blu, vultaġġi medji (20-50V) jistgħu jipproduċu vjola, blu skur, jew aħdar, u vultaġġi għoljin ('il fuq minn 60V) jistgħu jipproduċu serje aħdar skur, kannella, jew saħansitra griż.
2. Kompożizzjoni ta 'l-elettrolit: It-tip, il-konċentrazzjoni u l-pH ta' l-elettrolit huma kruċjali. L-aktar komunement użata hija soluzzjoni ta 'aċidu sulfuriku dilwit, li tipprovdi konduttività elettrika tajba u rata ta' ossidazzjoni moderata. Madankollu, aċidi differenti (bħal aċidu fosforiku, aċidu kromiku) jew soluzzjonijiet alkalini, u anke aċidi organiċi se jaffettwaw ir-rata tat-tkabbir, il-porożità u l-mikrostruttura tas-saff tal-film minħabba l-effett katalitiku jew inibittiv tal-anjoni tagħhom fuq il-proċess ta 'ossidazzjoni. Anke fl-istess vultaġġ, il-proprjetajiet ottiċi tas-saffi prodotti f'elettroliti differenti jistgħu jvarjaw ftit, li jirriżultaw f'differenzi żgħar fil-kulur finali.
3. Modalità Kurrenti: Il-metodu tradizzjonali ta 'vultaġġ kostanti huwa sempliċi biex jopera, iżda metodi ta' kurrent kostanti aktar avvanzati jew provvisti ta 'enerġija pulsati jistgħu jipprovdu kontroll aħjar. L-ossidazzjoni pulsata effettivament tinħela s-sħana ġġenerata matul ir-reazzjoni u tagħti lill-joni reattivi ħin biex ixerrdu, li jirriżulta f'saff ta 'film aktar dens u uniformi, li huwa speċjalment importanti biex jinkiseb prodott b'erja kbira u kulur uniformi.
4. Ħin ta 'ossidazzjoni: Il-ħin jaffettwa prinċipalment l-integrità tat-tkabbir tal-film. Fl-istadju inizjali, huwa meħtieġ żmien biżżejjed biex is-saff tal-film jikber għal ħxuna stabbli tal-vultaġġ korrispondenti. Madankollu, jekk iż-żmien huwa twil wisq, il-film jista 'jinħall jew isir mhux maħdum f'xi elettroliti, li jaffettwaw l-uniformità u l-luminożità tal-kulur.
5. Tubu tat-titanju innifsu: Il-finitura tal-wiċċ tat-tubu tat-titanju hija l-pedament. Wiċċ tal-mera illustrat ħafna u finitura matta sandblasted se jippreżentaw effett viżwali differenti ħafna wara li jgħaddu mill-istess anodizzazzjoni. Il-wiċċ tal-wiċċ tal-mera huwa qawwi u qawwi, bħal żebgħa metallika; Il-wiċċ matt huwa artab u eleganti, aktar bħal kulur inerenti. Barra minn hekk, il-kompożizzjoni tal-liga u l-mikrostruttura tat-titanju għandhom ukoll impatt sottili fuq it-tkabbir uniformi tal-film tal-ossidu.
Fil-qosor, l-anodizzar ta 'tubi tat-titanju huwa teknoloġija ta' trattament tal-wiċċ ta '{0}}teknoloġija għolja li "inċiżjoni" preċiżament il-ħxuna tal-film tal-ossidu tal-wiċċ permezz ta' metodi elettrokimiċi u tuża l-prinċipju ta 'interferenza ħafifa biex tippreżenta l-kulur. Il-kulur tiegħu huwa brillanti u marbut sew mal-matriċi, u jipprovdi stabbiltà eċċellenti ta 'kuljum. Madankollu, il-kisba tar-riżultati mixtieqa tal-kulur uniformi u fit--dejjiema teħtieġ kontroll sistematiku u preċiż ta 'firxa ta' fatturi bħall-vultaġġ, elettrolit, ħin, u l-kundizzjoni tal-wiċċ tal-materjal.
