Kjarnareglan um anodizing mislitun títan rör er stjórnað rafefnafræðilegt ferli frekar en að bæta við litarefnum. Við getum hugsað um það sem að „rækta“ gagnsæja og harða oxíðfilmu – títantvíoxíð – á yfirborði títaníums. Þetta ferli fer fram í raflausn, þar sem títanrör virkar sem rafskaut (jákvæð rafskaut) og jafnspenna eða púlsspenna.
Þegar rafstraumur fer í gegnum það missa títantómin á yfirborði títanrörsins rafeindir og sameinast súrefnisjónunum í raflausninni og mynda mjög þunnt og þétt filmu af títantvíoxíði. Kvikmyndin sjálf er litlaus og gagnsæ, svo hvaðan kemur ríki liturinn sem við sjáum? Þetta er aðallega vegna „truflana á þunnu filmu“. Þetta er eins og olíufilma á vatninu eftir rigningu, eða sápukúla sem blæs út, sem fær litríkan lit. Þegar náttúrulegt ljós lendir á þessari afar þunnu oxíðfilmu endurkastast hluti ljóssins beint á yfirborð filmunnar en hinn hlutinn smýgur inn í filmuna og endurkastast aftur á mótum filmunnar við títan fylkið. Þegar þessir tveir geislar endurkasts ljóss mætast verða ljóstruflanir. Ef tveir ljóstoppar mæta toppunum (í sama fasa) eykst ljós þeirrar bylgjulengdar og við getum séð litinn; Aftur á móti, ef toppurinn mætir dalnum (öfugur fasi), er ljósið veikt eða jafnvel hætt og við sjáum ekki litinn. Þar sem þykkt títantvíoxíðfilmunnar er í sömu stærðargráðu og bylgjulengd sýnilegs ljóss (um 400-700 nm) eru þessi truflunaráhrif veruleg. Með því að stjórna nákvæmlega þykkt oxíðfilmunnar er hægt að stjórna hvaða bylgjulengdir ljóss aukast og hverjar veikjast, sem leiðir til ákveðinna lita. Spenna er mikilvægasti þátturinn við að stjórna filmuþykkt: því hærri sem spennan er, því sterkari er drifkraftur rafsviðsins, því þykkari oxíðfilman sem myndast og liturinn á truflunum breytist úr bláum, gullgulum og fjólubláum í dekkri tónum (eins og dökkblár og grænn).
Stöðugleikagreining á litum
Stöðugleiki litar títanröra eftir anodizing er mikilvægt áhyggjuefni og það er undir áhrifum af samsetningu innri og ytri þátta.
Frá sjónarhóli innri þátta hefur þessi títantvíoxíðfilm sjálf mjög mikla efnafræðilega tregðu og vélrænan styrk. Það tengist mjög þétt við títan fylkið og er hluti af títan rörinu sjálfu, ekki viðloðun, svo það er minna viðkvæmt fyrir flögnunarvandamálum eins og málningu eða málningu. Þessi kvikmynd getur einnig aukið tæringarþol títanröra til muna, sem er ein af ástæðunum fyrir víðtækri notkun hennar í efna- og sjávarumhverfi. Þess vegna, í hefðbundnu umhverfi með stofuhita, ekkert slit og ó-sterk sýra og basa, er liturinn sem myndast við rafskautið nokkuð stöðugur og hægt að viðhalda honum í mörg ár án þess að hverfa verulega.
Hins vegar hefur stöðugleiki þess einnig ákveðnar takmarkanir. Í fyrsta lagi er liturinn minna varma stöðugur. Ef títanrörið er stöðugt hitað yfir 300 gráður á Celsíus, mun uppbygging oxíðfilmunnar byrja að umbreytast í kristalformi, sem leiðir til lítillar breytinga á filmuþykkt og brotstuðul, sem leiðir til litar "reks" eða dökknar. Við hærra hitastig getur filmulagið jafnvel bilað algjörlega. Í öðru lagi er það vélrænt slit. Þrátt fyrir að oxíðfilman sé mjög hörð, ef hún heldur áfram að nudda og klóra með harðari efnum, mun það staðbundið draga úr þykkt filmulagsins, sem leiðir til ljósari litar og sýnir jafnvel raunverulegan lit títan. Að lokum efnaárás. Þrátt fyrir tæringarþol getur oxíðfilman enn verið tærð og leyst upp í heitri sterkri sýru (td flúorsýru, óblandaðri brennisteinssýru) eða sterku basaumhverfi og liturinn hverfur náttúrulega.
Lykilþættir sem hafa áhrif á litabreytingar
1. Spenna: Þetta er kjarninn og beinustu stjórnunarstuðullinn. Spenna er í grundvallaratriðum línulega í réttu hlutfalli við oxíðfilmuþykkt og filmuþykktin ákvarðar beint litinn. Því í iðnaðarframleiðslu er litanúmeri lokaafurðarinnar nákvæmlega stjórnað með því að koma á „spennu-lita“ kortlagningartöflu. Til dæmis getur lágspenna (eins og 10-15V) framleitt ljósgult eða blátt, meðalspenna (20-50V) getur framleitt fjólubláa, dökkbláa eða græna, og háspenna (yfir 60V) getur framleitt dökkgræna, brúna eða jafnvel gráa röð.
2. Samsetning raflausn: Gerð, styrkur og pH raflausnarinnar skipta sköpum. Algengast er að nota þynnt brennisteinssýrulausn sem veitir góða rafleiðni og hóflegan oxunarhraða. Hins vegar munu mismunandi sýrur (eins og fosfórsýra, krómsýra) eða basískar lausnir, og jafnvel lífrænar sýrur, hafa áhrif á vaxtarhraða, porosity og örbyggingu filmulagsins vegna hvata eða hamlandi áhrifa anjóna þeirra á oxunarferlið. Jafnvel við sömu spennu geta sjónfræðilegir eiginleikar laganna sem framleiddir eru í mismunandi raflausnum verið örlítið breytilegir, sem leiðir til smá munar á endanlegum lit.
3. Straumstilling: Hin hefðbundna stöðuga spennuaðferð er einföld í notkun, en háþróaðari stöðugt straumaðferðir eða púlsar aflgjafar geta veitt betri stjórn. Púlsoxun dreifir á áhrifaríkan hátt hita sem myndast við hvarfið og gefur hvarfgjörnu jónunum tíma til að dreifa sér, sem leiðir til þéttara, einsleitara filmulags, sem er sérstaklega mikilvægt til að fá vöru með stórt svæði og einsleitan lit.
4. Oxunartími: Tími hefur aðallega áhrif á heilleika kvikmyndavaxtar. Á upphafsstigi þarf nægan tíma fyrir filmulagið að vaxa í stöðuga þykkt samsvarandi spennu. Hins vegar, ef tíminn er of langur, getur kvikmyndin leyst upp eða orðið gróf í sumum raflausnum, sem hefur áhrif á einsleitni og birtu litarins.
5. Títan rör sjálft: Yfirborðsáferð títan rör er grunnurinn. Mjög fágað speglaflöt og sandblásið matt áferð mun hafa mjög mismunandi sjónræn áhrif eftir að hafa gengist undir sömu anodizing. Yfirborð spegilsins er björt og björt, eins og málmmálning; Matta yfirborðið er mjúkt og glæsilegt, meira eins og eðlislægur litur. Að auki hefur álsamsetning og örbygging títan einnig lúmsk áhrif á samræmdan vöxt oxíðfilmunnar.
Í stuttu máli er anodizing títanröra hátækni yfirborðsmeðferðartækni sem „grafar“ nákvæmlega þykkt yfirborðsoxíðfilmunnar með rafefnafræðilegum aðferðum og notar meginregluna um ljóstruflun til að sýna lit. Litur þess er ljómandi og þétt tengdur við fylkið, sem veitir framúrskarandi daglegan stöðugleika. Hins vegar, til að ná tilætluðum einsleitum og langvarandi litaárangri, þarf kerfisbundna og nákvæma stjórn á ýmsum þáttum eins og spennu, raflausn, tíma og yfirborðsástandi efnisins.
