電解液溫度對膜層顏色的影響θ/℃25 35 45 55 65 75 85 20 V藍色藍色藍色藍色藍色(輕微不均)青色(不均)藍綠色40 V黃色黃色黃色黃色紅黃色紅色(不均)紅色(不均)60 V品紅色綠色(不均).酸洗對膜層質量的影響將酸洗和未酸洗的2片TA2純鈦片在100 mL磷酸、20 g/L葡萄糖酸鈉的混合溶液中,25℃,70 V陽極氧化60 s,發現酸洗后的鈦片著色均勻,而未酸洗的鈦片著色不均。這是由于酸洗液中的HF是鈦的強氧化劑,1.5%~2.5%的HF即可在很短時間內將鈦大量溶解。將磨好的鈦片放入酸洗液中,鈦片表面氧化膜迅速溶解。而鈦對氫有較強的親和性,容易引起氫脆。HNO3的加入使鈦表面生成一層TiF4,反應如下:TiO2+6HF=[TiF6]2-+2H++2H2O(1)2Ti+6HF=2TiF3+3H2↑(2)3Ti+4HNO3+12HF=3TiF4+8H2O+4NO↑(3)TiF4膜可以防止HF侵入鈦內部,降低了氫脆程度。
因此,選用由HF和HNO3按一定配比組成的酸洗液處理鈦片,HF對自然生成的氧化鈦膜起著溶解作用,而HNO3對鈦起著鈍化保護作用。封孔對膜層質量的影響剛出槽的氧化膜顏色均勻,但經酒精清洗、吹干后用手擦拭,容易被污染,顏色變得不均勻,而污染后的氧化膜再經酒精清洗、吹干,也不能恢復原有的鮮艷色彩。將剛著色完的鈦片用酒精清洗,再經去離子水90℃封孔30 min后吹干,氧化膜抗污染能力提高,即使用手反復擦拭,經酒精清洗、吹干后也能恢復原有的鮮艷色彩。氧化膜在熱水中與OH-反應,生成水合氧化鈦,即TiO2·H2O,由于水合氧化鈦體積比原有的氧化鈦分子大,體積膨脹使氧化膜孔隙變小,從而封閉微孔,使膜層不易污染。TA2鈦片在100 mL/L磷酸、20 g/L葡萄糖酸鈉的混合溶液中,25℃,70 V下陽極氧化60 s得到的氧化膜封孔前后的表面SEM形貌.氧化膜封孔前后的表面SEM形貌結論(1)磷酸濃度影響氧化膜的均勻性和顏色深淺,葡萄糖酸鈉濃度影響成膜速度和顏色對應的電壓區間,氧化電壓影響膜層厚度和顏色,電流密度決定氧化膜的生長速度。(2)優化的電解液配方和工藝參數為100 mL/L磷酸,20 g/L葡萄糖酸鈉,溫度25℃,氧化時間60 s。(3)酸洗后的試樣著色更加均勻,封孔可以提高膜層的抗污染能力。