チタンはシルバーだけではありません。陽極酸化により、同じ卑金属から鮮やかで永続的な色 - 紫、青、金、ピンク、緑 - が生成されます。このテクノロジーがどのように機能するのか、そしてなぜそれが重要なのかを説明します。
陽極酸化チタンの外観
チタン合金を陽極酸化して製造することができます。十数種類のはっきりとした鮮やかな色- には、パープル、バイオレット、プルシアン ブルー、スカイブルー、ゴールド、ピンク、ローズレッド、ナス、ピーコック ブルー、エメラルド グリーン、アップル グリーンが含まれます。
出来上がったフィルムは次のとおりです。
- 平坦、滑らか、連続的、均一
- 緻密でしっかりと結合卑金属に
- 永続- 剥がれるコーティングではなく、金属自体から成長した酸化物層
陽極酸化処理は、以下を含む複数のチタン グレード - で機能します。グレード 5 (Ti-6Al-4V), グレード2、およびその他の合金 - 特定の特殊な組成により、最も鮮やかで均一な色。これらの最適化された合金は、装飾用途、製品マーキング、高級消費財に特に適しています。
膜厚で色が決まる
アルマイトチタンの色は適用されません-です酸化膜の厚さで制御。厚さが異なると、異なる波長の光が屈折し、異なる可視色が生成されます。
| 色 | 膜厚の目安 |
|---|---|
| プルシアンブルー | ~80 nm (8×10⁻⁸ m) |
| 金 | ~200 nm (2×10⁻⁷ m) |
| アップルグリーン | ~820 nm (8.2×10⁻⁷ m) |
厚さ{0}}色-のパフォーマンスの関係:
| 膜厚範囲 | キャラクター |
|---|---|
| 40nm未満 | - が薄すぎると干渉色が不安定になり、汚れやすくなります |
| 40～800nm（カラーフィルム範囲） | 鮮やかで安定した装飾色 - 標準の陽極酸化ゾーン |
| 8μm以上（厚膜） | 不透明になります - 色は褪せますが、色が形成されます硬く、非導電性、耐食性に優れた-多孔質層強力な粘着力で |
この厚膜機能により、別のエンジニアリング アプリケーションが開かれます。-摩耗と摩耗の保護他の表面と接触するチタン部品の場合 - チタンの歴史的に困難なかじりや接触腐食の問題を解決するための新しい経路。
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複数のプロセス配合にわたる陽極酸化皮膜の化学分析により、次のことが確認されます。
- 主な化学成分は、TiO₂ (二酸化チタン)- 色や厚さに関係なく
- 微量のリンと硫黄電解質からフィルムに入ります
- リン有益です-耐食性をさらに向上させます
- 硫黄有害な不純物です - 最小限に抑える必要があります
のリンを含む中性pH製剤は、色の品質、皮膜の完全性、腐食性能の最適なバランスを実現する、チタン陽極酸化処理に最適な電解質として認識されています。-。
電気特性: 導電性から絶縁性へ
陽極酸化はチタンの表面の電気的特性を劇的に変化させます。
| 状態 | 電極電位 | 表面抵抗 |
|---|---|---|
| 裸のチタン合金 | ～ -300mV | 低導電性表面 - |
| アルマイト処理後（薄い色皮膜） | +200 mV | 1–10 Ω |
| 陽極酸化後（黒く厚い皮膜） | - | 10¹²–10¹⁴ Ω- は事実上非導電性です- |
電極電位がマイナスからプラスに変化することで、電気腐食の防止チタンが異種金属と接触すると、- チタンとスチール、アルミニウム、または銅のコンポーネントを組み合わせたアセンブリに大きな利点が生じます。
厚い陽極酸化皮膜の極度の表面抵抗は、陽極酸化皮膜が次のように機能することを意味します。電気絶縁体-は電子機器や精密機器の用途に役立ちます。
化学的安定性: 耐食性が大幅に向上
攻撃的な化学環境における陽極酸化チタンのテストでは、顕著な結果が示されました。
| 試験条件 | 結果 |
|---|---|
| Stainless steel electropolishing solution, >20 A/dm² 電流密度、30+日 | 腐食なし陽極酸化表面に |
| チタン酸洗液 (HNO₃ + HF 混酸) - 厚膜 | 耐食性5 ～ 30 倍優れています裸のチタンよりも |
これらの結果は、陽極酸化皮膜 -、特に厚い皮膜 - がチタンのすでに優れた耐食性を大幅に拡張できることを示しています。より攻撃的な化学環境裸のチタンだけでは生き残ることができません。これは、化学処理装置、船舶用ハードウェア、産業用コンポーネントに直接的な影響を及ぼします。
水素脆化: 重要な安全性の確認
構造用途および航空宇宙用途の場合、電気化学的表面処理に関する主な懸念事項は次のとおりです。水素吸収- は脆化を引き起こし、疲労寿命を短縮する可能性があります。
テストにより、陽極酸化処理が行われることが確認されました。ない水素脆化を導入する：
| 状態 | 水素含有量 |
|---|---|
| 原材料（ベースライン） | 0.0070% |
| 脱脂＋酸洗後（30秒） | 0.0070% |
| 脱脂＋酸洗後（60s） | 0.0075% |
| 脱脂＋酸洗＋アルマイト後 | 0.0063% |
実は水素含有量わずかに減少した陽極酸化後。これにより、プロセスが安全であることが確認されます。航空宇宙用ファスナー、構造コンポーネント、その他の耐荷重部品-水素脆化が重大な懸念事項となっている場合。
陽極酸化チタンが優れた用途
| 応用 | 陽極酸化がもたらすもの |
|---|---|
| 消費者向け製品(時計、ジュエリー、EDCツール、電話ケース) | ペイントやコーティングを必要としない鮮やかな永久色 - のプレミアムな美学 |
| 製品のマーキングと識別 | チタン部品の恒久的なハイコントラストのカラーコーディング- |
| 航空宇宙用ファスナー | グレードまたは仕様による色の識別 - 水素脆化のリスクなし |
| 化学処理装置 | 強化された耐食性 - 5 – 攻撃的な媒体で 30 倍の改善 |
| 船舶用ハードウェア | 装飾機能と保護機能を組み合わせた - 極度の耐塩性 |
| 医療機器 | サイズ/タイプ識別のための色分け - 生体適合性表面 |
| 電子筐体 | -非導電性厚膜 - 電気絶縁 + 腐食防止 |
重要なポイント
アルマイトチタンは塗装ではありません。コーティングではありません。それはチタン自体から成長する制御された酸化物層- は永久的に接着されており、化学的に安定しており、正確な厚さ制御によって決定される全範囲の色が用意されています。
このテクノロジーは、次の 2 つの異なる目的を果たします。
- 1.装飾的かつ機能的なカラーリング(薄膜、40 ～ 800 nm) - 消費者製品、宝飾品、識別マーキング用
- 2.強化された腐食および摩耗保護(厚膜、5–8+ μm) - 産業、化学、海洋用途向け
どちらの用途にも同じ基本的な利点があります。つまり、保護は材料に適用されるのではなく、材料に固有のものであるということです。
宝鶏一白新材料技術有限公司 は、-のハイテクチタン加工会社です。陝西省宝鶏市- 中国のチタンバレー。当社は、消費者向け製品、装飾用途、工業用部品に使用されるチタン材料を提供しています -。これらはすべて陽極酸化に適しています:
| 製品 | 陽極酸化処理の適用 |
|---|---|
| チタン板・シート | 打ち抜き成形された消費者製品本体 - カップ、電話ケース、時計ケース、EDC ツール |
| チタン棒および棒 | 機械加工された宝飾品、ハードウェア、構造部品 - リング、ボルト、装飾金具 |
| チタンワイヤー | クリップ、フック、イヤリングポスト、高級装飾アセンブリ |
| チタンストリップ | 精密に形成された-ブレスレットのリンク、トリムピース、ブランド要素 |
すべての商品に同梱されます完全な工場試験証明書- なぜなら、出発チタンの品質が陽極酸化仕上げの均一性と鮮やかさを直接決定するからです。
陽極酸化チタン製品を開発している消費者製品メーカーであっても、カラーチタンを扱うジュエリーデザイナーであっても、あるいは腐食防止のために陽極酸化チタンを評価している工業用バイヤーであっても、- 私たちはお客様の要件について話し合う準備ができています。
