ศึกษาปัจจัยที่ส่งผลต่อการพัฒนาสีของชั้นแอโนดิกออกไซด์ของโลหะผสมไททาเนียม

โลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ กองทัพเรือ ปิโตรเคมี ชีวการแพทย์ การตกแต่งสถาปัตยกรรม และสาขาอื่น ๆ เนื่องจากคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น ทนต่ออุณหภูมิสูง ความแข็งแรงสูง ความหนาแน่นต่ำ การนำความร้อนต่ำ และอื่น ๆ ! - อย่างไรก็ตาม ไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมก็มีข้อเสียคือมีฤทธิ์ทางชีวภาพต่ำ มีความแข็งต่ำ ทนต่อการสึกหรอต่ำ และมีสีเดียว ซึ่งจำกัดความนิยมและการใช้งานเพิ่มเติมในระดับหนึ่ง ออกซิเดชันขั้วบวกเป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไปในการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียม โดยที่ชิ้นงานไทเทเนียมจะถูกใช้เป็นขั้วบวกและอลูมิเนียมหรือสแตนเลสเป็นแคโทด และชั้นของคุณสมบัติการเป็นฉนวน ความต้านทานการสึกหรอ และฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวของชิ้นงานไทเทเนียม มีฉนวนที่ดี ทนต่อการสึกหรอ และทนต่อการกัดกร่อน] ฟิล์มออกไซด์นี้ช่วยปกป้องชิ้นงานและยังมีคุณสมบัติในการตกแต่งบางอย่างอีกด้วย นอกจากนี้ ธรรมชาติที่มีรูพรุนของชั้นฟิล์มยังสามารถนำมาใช้สร้างชั้นฟิล์มที่ใช้งานได้ด้วยคุณสมบัติแม่เหล็ก การหล่อลื่น และเรืองแสงด้วยไฟฟ้า!] เมื่อเปรียบเทียบกับการชุบด้วยไฟฟ้า การชุบด้วยสารเคมี การเคลือบ PVD การระบายสีด้วยไฟฟ้า การพ่น การออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง การชุบไมโคร- อาร์คออกซิเดชันและเทคนิคการระบายสีพื้นผิวอื่น ๆ การออกซิเดชันขั้วบวกนั้นใช้งานง่าย ต้นทุนต่ำ มีชั้นฟิล์มหนาแน่นและสม่ำเสมอ และได้ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรม
มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อโครงสร้างและประสิทธิภาพของฟิล์มอะโนดิกออกไซด์โลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียม เช่น อิเล็กโทรไลต์ แรงดันออกซิเดชัน อุณหภูมิ เวลา และองค์ประกอบของโลหะผสม พารามิเตอร์กระบวนการที่แตกต่างกันส่งผลให้ฟิล์มแอโนดิกออกไซด์แสดงคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและชีวภาพที่แตกต่างกัน ในช่วงทศวรรษ 1980 เคลลี่พบว่าชั้นฟิล์มแอโนดิกออกไซด์ของโลหะผสมไทเทเนียมมีสีที่แตกต่างกัน และ Yang Zhelongren ยังได้ศึกษากระบวนการทำสีออกซิเดชันของขั้วบวกของโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมและลักษณะการเกิดออกซิเดชัน ตามวรรณกรรม ความหนาของชั้นฟิล์มออกซิเดชันขั้วบวกมีอิทธิพลอย่างมากต่อสีของชั้นฟิล์ม และสีจะแตกต่างกันไปตามความหนาของชั้นฟิล์ม อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการอภิปรายอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับปัจจัยที่ส่งผลต่อฟิล์มสีออกซิเดชันขั้วบวกของไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียม เพื่ออำนวยความสะดวกในการศึกษาติดตามผล มีการพูดคุยถึงปัจจัยที่ส่งผลต่อการพัฒนาสีของฟิล์มแอโนดิกออกไซด์บนไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมอย่างละเอียด โดยมีจุดประสงค์เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการเตรียมฟิล์มออกไซด์ที่มีสีสม่ำเสมอบนพื้นผิวของไทเทเนียมและ โลหะผสมไทเทเนียม
ออกซิเดชันขั้วบวกเป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญสำหรับการระบายสีพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียม และผลิตภัณฑ์ดังกล่าวมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ ปิโตรเคมี ชีวการแพทย์ การตกแต่งทางแพ่ง และสาขาอื่น ๆ การศึกษาพบว่าปัจจัยที่มีผลต่อสีของชั้นออกซิเดชันขั้วบวกของไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมประกอบด้วยปัจจัยหลักสามประการ ได้แก่ แรงดันออกซิเดชัน เวลาออกซิเดชัน และอุณหภูมิออกซิเดชัน และปัจจัยรอง เช่น องค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์ วัสดุซับสเตรต การวางแนวการทอผ้า และการปรับสภาพล่วงหน้า
แม้ว่านักวิชาการทั้งในและต่างประเทศเกี่ยวกับกระบวนการออกซิเดชันขั้วบวกของไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมได้ทำการวิจัยมากมายและประสบความสำเร็จในการใช้งานด้านวิศวกรรม แต่ก็ยังมีปัญหาอยู่บ้าง: 1 ในกระบวนการผลิตจริง ชั้นออกซิเดชันนั้นมาก ง่ายต่อการระบายสีไม่สม่ำเสมอพื้นที่ผิวชิ้นงานเท่ากันแตกต่างกัน 2 ชั้นไทเทเนียมและโลหะผสมไททาเนียมออกซิเดชันขั้วบวกมักจะมีลักษณะที่ชอบน้ำและง่ายต่อการเปื้อนด้วยน้ำมันคราบน้ำและสิ่งสกปรกอื่น ๆ 3 ไทเทเนียมบริสุทธิ์และองค์ประกอบการผสมของโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมไบนารีน้อยกว่า สีของฟิล์มจะเป็นสีเดียวเมื่อความอิ่มตัวของสีต่ำ ซึ่งจำกัดการใช้งานในด้านการตกแต่งทางแพ่งอย่างจริงจัง สำหรับกระบวนการผลิตปัญหาสีไม่สม่ำเสมอของชั้นฟิล์มออกไซด์นั้นสามารถแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการควบคุมพื้นผิวของสัณฐานวิทยาของเนื้อเยื่อของสารตั้งต้น ขนาดเกรน และการวางแนวการทอผ้า และทำให้แน่ใจว่าคุณสมบัติพื้นผิวของวัสดุมีความสม่ำเสมอและหนาแน่น สำหรับความสามารถในการชอบน้ำของชั้นไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียม ชั้นของกรดสเตียริกสามารถปรับเปลี่ยนบนพื้นผิวได้หลังจากการออกซิเดชันขั้วบวก เพื่อลดพลังงานพื้นผิวของชั้น เพื่อให้ได้ชั้นออกซิไดซ์ที่ไม่ชอบน้ำเป็นพิเศษ สำหรับไทเทเนียมบริสุทธิ์และโลหะผสมไบนารี่ที่มีธาตุโลหะผสมน้อยกว่าและมีสีเดียว ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยการเติมธาตุโลหะผสมลงในอิเล็กโทรไลต์ หรือเคลือบธาตุโลหะผสมอื่นๆ บนพื้นผิว
ด้วยการวิจัยอย่างต่อเนื่องและการพัฒนาทางเทคโนโลยี ปัญหาของการทำสีออกซิเดชันขั้วบวกของโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมจะค่อยๆ ได้รับการแก้ไข เพื่อให้การดำเนินงานที่มีต้นทุนต่ำและเรียบง่ายของกระบวนการในการรักษาพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น .