티타늄의 유색 표면은 어떻게 형성되나요?

티타늄의 유색 표면은 표면 산화로 인해 이산화티타늄이 형성됩니다. 두께가 다른 이산화티타늄 산화물 필름은 다양한 색상의 빛을 굴절시켜 다양한 색상을 형성합니다. 일반적으로 티타늄의 착색산화는 상압법, 아노다이징법, 증착법으로 나누어진다. 오늘은 가장 일반적으로 사용되는 아노다이징 공법을 소개하겠습니다.

티타늄 아노다이징, 티타늄 및 그 합금을 해당 전해질(예: 황산, 크롬산, 옥살산 등)에 양극으로 배치하고 특정 조건 및 인가 전류에서 전기분해를 수행합니다. 양극의 티타늄 또는 그 합금이 산화되어 표면에 얇은 산화티타늄 층이 형성됩니다. 두께는 5~30미크론이고, 경질 양극 산화 피막은 25~150미크론에 달할 수 있습니다. 양극산화 티타늄 또는 그 합금은 경도와 내마모성이 향상되었습니다(최대 250-500kg/mm2), 우수한 내열성, 경질 양극산화막 융점 최대 2320K, 우수한 절연성, 내충격성, 최대 2000V의 항복 전압, 향상된 부식 저항성, Ω=0.03NaCl 염수 분무에서 수천 시간 동안 부식 없음. 얇은 산화막은 많은 수의 미세 기공을 가지며 다양한 윤활유를 흡수할 수 있어 엔진 실린더 또는 기타 내마모성 부품 제조에 적합합니다. 필름은 흡착력이 강하고 다양하고 아름답고 밝은 색상으로 착색될 수 있습니다. 비철금속 또는 그 합금(예: 티타늄, 마그네슘 및 그 합금 등)을 양극산화 처리할 수 있습니다. 이 방식은 기계 부품, 항공기 및 자동차 부품, 정밀 기기 및 무선 장비, 생활 필수품 및 건축 장식 등에 널리 사용됩니다. 일반적으로 티타늄 또는 티타늄 합금이 양극으로 사용되고 납판이 음극으로 사용됩니다. 황산, 수산, 크롬산 등을 함유한 수용액에 티타늄과 납판을 함께 넣어 전기분해하면 티타늄과 납판 표면에 산화막이 형성됩니다.

순수 티타늄 제품은 표면에 치밀한 산화막을 갖고 있어 상온의 다양한 환경에 잘 적응할 수 있습니다. 따라서 스프레이가 필요하지 않으며 순수 티타늄 주전자는 내식성이 뛰어납니다. 옥외의 약산성 또는 약알칼리성 환경에 직면한 순수 티타늄 주전자는 이러한 환경에 쉽게 대처할 수 있습니다. 강물, 빗물, 암석, 초목 등 순수 티타늄 주전자는 부식되지 않고 직접 접촉할 수 있습니다. 주전자 본체 전체를 스프레이 도장을 하지 않아 순수 티타늄 제품 특유의 회색빛을 띠고 있습니다. 또한 불에 직접 가열하여 화려한 색상을 연출할 수도 있습니다. 티타늄 주전자는 다채롭습니다. 티타늄 금속의 표면은 매우 얇은 자연 산화막(티타늄 및 산화물 TiO2)으로 덮여 있습니다. 이 막은 표면에 굴절률이 높은 투명한 막이 형성되어 있기 때문에 티타늄 녹으로 변할 수도 있습니다. 필름은 프리즘처럼 작용하여 빛을 굴절시키고 다양한 파장을 흡수하여 색상을 볼 수 있습니다. 또한 산화막의 두께를 수동으로 8~10um로 조절하면 파장에 따라 수천가지 유사한 색상을 표현할 수 있습니다. 이 필름은 굴절률이 높은 투명 필름이기 때문에 풍부한 색상을 표현할 수 있습니다.

광촉매는 일본 과학자들에 의해 처음 발견되었으며, 그 효과는 이미 1965년 일본 학자 관샤오난(Guan Xiaonan)에 의해 확인되었습니다. 이후 1972년 도쿄 대학의 혼다 겐이치(Honda Kenichi) 교수와 그의 제자 후지시마 아키라(Akira Fujishima)가 "혼다-후지시마 효과"를 발견했습니다. 이산화티탄 전극에 빛을 조사해 물의 전기분해 반응을 촉진할 수 있어 센세이션을 일으켰다. 30년 넘게 수많은 기술자들이 이 실용화를 위해 노력해왔고, 마침내 몇 년 전부터 실내 소독, 방오 등의 분야에 적용하기 시작했습니다.

광촉매는 나노크기의 이산화티탄을 주재료로 사용해 빛을 조사하면 반응하는 새로운 형태의 촉매다. 광촉매는 오염 제거 및 청소 능력이 있습니다. 수역의 먼지를 분해하고 냄새를 제거하는 데 사용할 수 있을 뿐만 아니라 건물의 내벽과 외벽에 뿌려 오랫동안 먼지와 오물이 부착되는 것을 방지할 수 있습니다. 그리고 새로운 상태를 유지합니다. . 개발기술자들에 따르면 이 이산화티타늄이 햇빛의 자외선을 흡수한 후 내부 전자가 여기되면서 강력한 산화력을 발생시켜 세포막을 파괴하고, 공기 중의 플랑크톤 세균을 99% 이상 사멸시킬 수 있다고 한다. 또한, 유기물질과 유해가스를 산화환원반응을 통해 무해한 물, 이산화탄소, 염분 등으로 변환시켜 수질을 정화하고 공기를 정화할 수도 있습니다.