Anodizing process of titanium and its alloys
Titaanisulami omadused
(1) Üks olulisemaid omadusititaan-alloy.html>titaanisulamon selle madal tihedus ja suur eritugevus. Tihedustitaanon 4,5 g/cm 3. Tavaliselt kasutatavate metallide hulgas on ainult alumiiniumi tihedus 2,7 g / cm. See on kergem, kuid alumiiniumisulami tugevus on madalam, samas kui madala süsinikdioksiidiheitmega mass on 7,86 g / ca ., roostevaba teras 80 g / cm, vask 89 g / cm, kõik kõrgem kui titaan. Suure eritugevuse tõttutitaanisulamKere struktuuri kaalu vähendamiseks on märkimisväärne kasutada terase ja alumiiniumisulami asemel titaanisulamit. Samal ajal on see eelistatud materjal struktuurimahu vähendamiseks. Samadel ruumi suuruse tingimustel võib see asendada need, keda ruum mõjutab. Piiratud alumiiniumisulami ja terasest komponendid on väga olulised õhusõidukite konstruktsioonide kasutusea ja jõudluse parandamiseks.
(2) Titaani ja selle sulamite teine silmapaistev omadus on nende suurepärane korrosioonikindlus. Metallide korrosioonikindlus on seotud metalli omadustega. Erinevate metallide termodünaamilist stabiilsust saab ligikaudu hinnata nende standardse tasakaalu potentsiaali põhjal. Üldiselt öeldes, mida suurem on standardne tasakaalu potentsiaal (st positiivsem), seda termodünaamiliselt stabiilsem on metall. Mida suurem on stabiilsus, seda väiksem on metalli ioniseerimise tendents ja seda vähem vastuvõtlik on see korrosioonile; ja vastupidi. Kuigi titaan on keemiliselt aktiivne metall, millel on madal standardne tasakaalu potentsiaal (negatiivne) ja kõrge termodünaamilise korrosiooni kalduvus keskkonnas, on titaan tegelikult väga stabiilne paljudes keskkondades tänu oma tugevale kalduvusele passiveeruda ja tal on suur afiinsus hapnikuga. Õhus või hapnikku sisaldavates keskkondades oksüdeerumisel moodustub titaani pinnale hea korrosioonikindlusega oksiidikile, mis blokeerib titaani ja selle sulamite edasise oksüdeerumise. Korrosioon, mis määrab, et titaanil ja selle sulamitel on hea keemiline korrosioonikindlus. Samal ajal peegeldub titaani ja selle sulamite pinnal heade kaitseomaduste ja kõrge takistusega pinnakile elektrokeemiline korrosioonikindlus tegelikult selle pinnakile elektrokeemilises korrosioonikindluses. Seetõttu on titaanisulamil suurepärane elektrokeemiline korrosioonikindlus.
(3) Titaanisulamid on hea ühilduvus komposiitmaterjalidega. Kuna komposiitmaterjalidel on kõrge spetsiifilise tugevuse, kõrge spetsiifilise jäikuse, hea väsimuskindluse ja hea töödeldavuse eelised, sest täiustatud komposiitmaterjalide disain ja protsessitehnoloogia muutuvad üha küpsemaks, nagu titaaniliit, täiustatud komposiitmaterjalid, eriti süsinikkiud Epoksükomposiitmaterjalide (GECM) rakendamine kasvab ja seda on kasutatud olulistes struktuurides, nagu vertikaalsed sabad, roolid ja erinevate õhusõidukite tiivad. Tänu ainulaadsetele elektrokeemilistele omadustele süsinikkiud, selleelektroodpotentsiaal on suhteliselt positiivne. Pärast elektrilist ühendamist ühendusmetallist materjaliga kiirendatakse negatiivse elektroodipotentsiaaliga metalli korrosioonikiirust söövitavas keskkonnas.
Titaani ja selle sulamite anodeerimisprotsess
Anodeerimisprotsess on traditsiooniline tehnoloogia, mis elektrolüütiliselt oksüdeerib metallide ja sulamite pinda oksiidikile moodustamiseks. Selle tehnoloogia abil toodetud oksiidikilel on ühtlane värv, korrosioonikindlus, tugev sidumisjõud ja hea bioühilduvus. Seda kasutatakse laialdaselt kaasaegses biomeditsiinis. Seda on laialdaselt kasutatud lennundus- ja kosmosevaldkondades.
Titaani anodeerimisprotsess kasutab anoodina titaani ja katoodina roostevaba terast ja muid metalle. Teatud elektrolüüdi abil toimub oksüdatsioonireaktsioon titaanisulami pinnal elektrokeemilise reaktsiooni kaudu oksiidikile moodustamiseks. Sellel oksiidikilel on valgusele väga ilmne peegeldus- ja murdumismõju ning erineva paksusega oksiidikiled näitavad erinevaid värve ja on kaitsvad. Seetõttu on see ideaalne dekoratiivne kiht ja kulumiskindel kiht ning seda kasutatakse laialdaselt ehituses. lennundus, meditsiin ja muud valdkonnad.
Titaani ja selle sulamite anodeerimise värvimismeetod
Titaani ja selle sulamite anodeerimis- ja värvimisprotsessi vool on:
Määrdumine (tugev leeliseline rasvastamisvahend) → veepesemine → esialgne marineerimine (vesinikfluoriidhappe vesilahus) → veepesemine → sekundaarne marineerimine (vesinikfluoriidhape + vesinikperoksiidi vesilahus) → veepesemine → anodeerimine (fosforhappe vesilahuses konstantne pinge) Elektrolüüs)→pesta→suletud→kuivatada.
1. Eemalda õli
Määrdestamine on titaani pinnale jäänud õli eemaldamine rullimise ajal. Kuna õli kleepuv osa on halva veeläbilaskvusega, on titaanipinna marineerimisel kalduv ebaühtlane värvimine.
2. Algne marineerimine
Esialgne marineerimine on titaani ja selle sulamite pinnale pirninahk muster. Vesinikfluoriidhappe kasutamine 5% massist kontsentratsiooniga titaani marineerimiseks võib soodustada pirni naha mustrite moodustumist.
3. Teine marineerimine
Teine marineerimine on esimese marineerimisega pinnale tekkinud pulbrilise mustuse eemaldamine. Lisaks on ebaühtlase marineerimise vältimiseks vaja kasutada vesinikfluoriidhapet ja vesinikperoksiidi vesilahust titaaniioonide stabiliseerimiseks teatud titaani sisaldavaks kompleksiks pärast seda, kui vesinikfluoriidhape lahustab pinnamustuse üks kord.
4. Anodeerimine
Kasutades fosforhappe kontsentratsiooniga elektrolüüdis 1% massist, kasutatakse katoodina alumiiniumplaati ja eeltöödeldudtitaanplaatkasutatakse anoodina pideva pinge töötlemiseks. Pinge suurenedes pakseneb titaani pinnal olev oksiidikile, näidates erinevaid värvimuutusi.
| Pinge(V) | 5 | 15 | 30 | 50 | 80 | 90 |
| Värv ja läike & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp;Kile paksus (A) | Hallikaskollane & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; 100 | Pruun & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp;& nbsp;300 | Sinine & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp;& nbsp;500 | Kollane & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; 700 | Lilla & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; 950 | Roheline & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; 1300 |
5. Suletud
Anodeeritud kile korrosioonikindluse, reostusvastase ja kulumiskindluse parandamiseks tuleb titaan ja selle sulamid pärast anodeerimist ja värvimist sulgeda kuuma vee, auru ja anorgaanilisi sooli ja orgaanilist ainet sisaldavate lahustega.
6. Kuiv
Pärast tihendamist pühkige töödeldava detaili niiskus puhta puuvillase lapiga ära ja laske sel loomulikult kuivada.
Kokkuvõttes võib näha, et titaani ja selle sulamite anodeerimisprotsess on suhteliselt lihtne ja pinnal moodustuvad värvid on rikkad. Lisaks on kulud suhteliselt madalad, seega on seda tööstuses lihtne populariseerida ja see on paljulubav arenguväljavaade. Oksüdeerimisvärvide tehnoloogia.
