Τι είναι το ανοδιωμένο τιτάνιο
Τι είναι το ανοδιωμένο τιτάνιο;
Το ανοδιωμένο τιτάνιο είναι μια διαδικασία επεξεργασίας επιφανειών που χρησιμοποιείται από τα μέσα της δεκαετίας του 1920. Περιλαμβάνει τη χρήση μιας ηλεκτροχημικής αλληλεπίδρασης στο εξωτερικό στρώμα τιτανίου που παρέχει ένα στρώμα οξειδίου σε επιφανειακό επίπεδο. Η επιφάνεια αυξάνεται και η κόπωση, η διάβρωση και η αντοχή στη φθορά ενισχύονται με αυτή τη μέθοδο.
Ανοδίωση τιτανίουείναι ένας κύκλος που χρησιμοποιείται ευρέως σε πολυάριθμα εγχειρήματα, συμπεριλαμβανομένων των αερομεταφορών, κλινικών, αυτοκινήτων και πολύτιμων λίθων. Ο κύκλος περιλαμβάνει τη χρήση ηλεκτρικής ροής στο δοχείο από τιτάνιο, η οποία αλλάζει τον σχεδιασμό της επιφάνειας του μετάλλου, δημιουργώντας μια εξαιρετικά ασφαλή στη φθορά επιφάνεια που είναι αδιαπέραστη από τη διάβρωση.
Τύποι ανοδίωσης τιτανίου
Υπάρχουν δύο βασικά είδη ανοδίωσης τιτανίου, γνωστά ως ανοδίωση τύπου 2 και τύπου 3. Η ανοδίωση τύπου 2 χρησιμοποιείται βασικά για να εργαστεί στη σκληρότητα της επιφάνειας και στην απόφραξη της οξείδωσης του τιτανίου. Περιλαμβάνει τη χρήση ηλεκτρικής ροής στην επιφάνεια του τιτανίου, η οποία δημιουργεί ένα επιφανειακό στρώμα οξειδίου που είναι διαπερατό και μπορεί να χρωματιστεί διάφορες ποικιλίες.
Από την άλλη πλευρά, η ανοδίωση τύπου 3 είναι μια πολύ πιο μακροχρόνια μέθοδος που αφήνει ένα παχύ, σκληρό στρώμα οξειδίου στην επιφάνεια του τιτανίου. Η αεροδιαστημική βιομηχανία είναι η πιο κοινή εφαρμογή για αυτό το είδος ανοδίωσης λόγω της σημασίας της αντοχής και της προστασίας του στρώματος.
Βασικές διαφορές μεταξύ ανοδίωσης τιτανίου τύπου 2 και τύπου 3
Οι κρίσιμες αντιθέσεις μεταξύ της ανοδίωσης τιτανίου Τύπου 2 και Τύπου 3 είναι το πάχος του στρώματος οξειδίου και η αντοχή του καλύμματος. Η ανοδίωση τύπου 2 δημιουργεί τακτικά ένα στρώμα οξειδίου που είναι κάπου στην περιοχή πάχους 0.1 και 2 μικρομέτρων, ενώ η ανοδίωση τύπου 3 μπορεί να δώσει ένα στρώμα οξειδίου που εξαρτάται πραγματικά από πάχος 150 μικρομέτρων. Επιπλέον, το είδος του στεγανοποιητικού που χρησιμοποιείται για το κλείσιμο των πόρων ανοδίωσης ποικίλλει συνήθως μεταξύ των δύο ειδών ανοδίωσης.
Πώς λειτουργεί η ανοδίωση με το τιτάνιο;
Η ανοδίωση του τιτανίου είναι ένας ηλεκτροχημικός κύκλος που περιλαμβάνει τη χρήση ηλεκτρικής ροής προς το μέταλλο. Κατά τη διάρκεια του κύκλου, το τμήμα τιτανίου βυθίζεται σε μια ηλεκτρολυτική διάταξη, που γενικά περιέχει ένα συνδυασμό θειικού διαβρωτικού και νερού.
Η χρήση της ηλεκτρικής ροής κάνει τα σωματίδια οξυγόνου να μετακινούνται στο εξωτερικό στρώμα του τιτανίου, διαμορφώνοντας ένα κομψό στρώμα οξειδίου. Καθώς αναπτύσσεται το στρώμα οξειδίου, γίνεται διαπερατό, λαμβάνοντας υπόψη τα χρώματα ή τις διαφορετικές επικαλύψεις που πρέπει να εφαρμοστούν στην επιφάνεια.
Μετά την εφαρμογή του καλύμματος, το εξάρτημα στερεώνεται για να αποτραπεί οποιαδήποτε περαιτέρω οξείδωση ή κατανάλωση. Για να επιτευχθεί αυτό, χρησιμοποιούνται συνήθως χημικά σφραγιστικά ή βράσιμο του εξαρτήματος σε απεσταγμένο νερό.
Πώς λειτουργεί η ανοδίωση χρώματος τιτανίου;
Η ανοδίωση χρώματος τιτανίου είναι μια εξειδικευμένη διαδικασία ανοδίωσης που δίνει στην επιφάνεια του τιτανίου μια ποικιλία χρωμάτων. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι δημιουργίας ποικιλίας στο εξωτερικό στρώμα του τιτανίου, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης χρωμάτων ή με τη χρήση ηλεκτρικής ροής για την ελεγχόμενη οξείδωση του μετάλλου.
Μία από τις πιο γνωστές στρατηγικές για την απόκτηση μεγάλου αριθμού ποικιλιών είναι η χρήση μιας αλληλεπίδρασης που ονομάζεται σκίαση σύνθετης αντίστασης. Κατά τη διάρκεια αυτού του κύκλου, έναανοδιωμένο τιτάνιομέρος τοποθετείται σε θάλαμο κενού και παρουσιάζεται σε μια πηγή φωτός. Μια ποικιλία χρωμάτων παράγονται ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του φωτός με το στρώμα οξειδίου στην επιφάνεια του τιτανίου.
Πώς να κάνετε ανοδίωση χρώματος τιτανίου τύπου 3
Η έγχρωμη ανοδίωση τιτανίου τύπου 3 είναι μια εξειδικευμένη διαδικασία που μπορεί να παράγει μια ποικιλία χρωμάτων εκτός από ένα παχύ, σκληρό στρώμα οξειδίου στην επιφάνεια του τιτανίου.
Μια ηλεκτρονική συσκευή γνωστή ως τροφοδοτικό χρησιμοποιείται στη διαδικασία για την παροχή ακριβούς ποσότητας ηλεκτρικού ρεύματος στο εξάρτημα τιτανίου. Στη συνέχεια, το τμήμα βυθίζεται σε μια ηλεκτρολυτική διάταξη και το ρεύμα αφήνεται να περάσει μέσα από τη διάταξη, δημιουργώντας ένα παχύ, σκληρό στρώμα οξειδίου στο εξωτερικό στρώμα του τιτανίου.
Όταν το τμήμα τιτανίου έχει ανοδιωθεί, μπορεί στη συνέχεια να χρωματιστεί μια σειρά ποικιλιών χρησιμοποιώντας διάφορες στρατηγικές, συμπεριλαμβανομένης της σκίασης απόφραξης ή χρησιμοποιώντας χρώματα.
Συμπερασματικά, το τιτάνιο που έχει ανοδιωθεί είναι μια εξαιρετική μέθοδος για την επεξεργασία της επιφάνειας των τμημάτων τιτανίου. Έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα, όπως αυξημένη αντοχή στη φθορά, αντοχή στη διάβρωση και ελκυστική εμφάνιση. Με την κατανόηση των διαφορετικών ειδών ανοδίωσης τιτανίου και του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί η αλληλεπίδραση, είναι δυνατό να δημιουργηθούν εξαιρετικά εξαρτήματα ανοδιωμένου τιτανίου που αντιμετωπίζουν τα ζητήματα ενός ευρέος φάσματος βιομηχανιών.
Βιβλιογραφικές αναφορές:
1. AP Moura, M. Fenker, and SR Teixeira, "Anodizing of titanium: Surface modification and Chromium-free coatings," Journal of Materials Engineering and Performance, τομ. 21, αρ. 2, σελ. 270-276, 2012.
2. SS Abd El-Rehim, MA El-Sheikh, and SM Ataya, "Electrochemical anodizing of titanium: A review," International Journal of Surface Science and Engineering, τομ. 10, αρ. 4, σελ. 322-340, 2016.
3. NC Popa, T. Pintilie, and AC Galca, "Χρωματισμός υλικών τιτανίου με παρεμβολή ανοδικής οξείδωσης," Applied Physics Α, τόμ. 96, αρ. 4, σελ. 961-968, 2009.
