匠性表面處理
鈦應(yīng)用于物頂、大夏的外壁等建材,眼睛、手表和垂飾等裝飾品,這些用途都是利用了鈦的優(yōu)良的耐蝕性,但另外還要求表面的鮮艷性、光澤性和時(shí)髦感等意匠性加工。
(一)表面精加工
1.研磨
2.退火加酸洗—表面失澤/灰色
3.真空退火+酸洗---表面有光澤/深灰色
4.噴丸(50-500um玻璃珠)----表面顯犁皮狀
5.密條紋加工:150—240#的砂帶研磨,使其具有長(zhǎng)而連續(xù)的研磨條紋的加工方法。
6.花紋壓印加工(凹凸加工)----加工表面有凹凸的浮雕圖案。(經(jīng)化學(xué)刻蝕或機(jī)械雕制圖案的壓花扎制的方法。
7.化學(xué)刻蝕---圖案
(二)鏡面精加工—鈦是鏡面精加工較難的材料。
1.軟帶拋光:加工表面有硬化層、效率低、液:氧化鋁+水+KOH、聚氨酯帶
2.化學(xué)拋光:影響因素:溫度、時(shí)間和拋光液。
3.電解拋光:無(wú)水有機(jī)電解液對(duì)鈦有較好的電拋光作用。
(三)著色
鈦表面本來(lái)為銀白色,為了提高其意匠性,可進(jìn)行著色處理。
1.大氣氧化法:是在電爐等在大氣中加熱的方法,鈦表面生成氧化膜的反射光和通過(guò)氧化膜內(nèi)部,在氧化膜和鈦界面反射的內(nèi)部反射光發(fā)生光的干涉作用而顯色。成本低,著色均勻性、再現(xiàn)性差,不適用于裝飾品。
色度:時(shí)間:5min。300℃不變
350℃金屬色550紫色750赤紫
微黃600蘭紫800光澤灰色
淡黃650天藍(lán)850亮灰色
500淡褐700黃綠
2.陽(yáng)極氧化法
是利用電解作用使金屬表面形成氧化膜過(guò)程。鈦和氧的親和性高,在特定的電解液中電解時(shí),隨著工藝條件的變化可獲得各種顏色膜層。陽(yáng)極氧化著色又稱電解著色。鈦在含氧介質(zhì)中陽(yáng)極電解時(shí),在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),鈦和氧結(jié)合形成鈦的氧化膜。鈦陽(yáng)極氧化著色原理是由于氧化膜表面的反射光與氧化膜-鈦界面的內(nèi)部反射光,發(fā)生光的干涉作用而顯色。鈦的陽(yáng)極氧化著色是電壓依賴性的,在不同電壓下電解時(shí)可生成不同厚度的氧化膜,由于光的干涉作用而顯現(xiàn)出不同的顏色。鈦的氧化膜強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性好,色彩鮮艷,顏色均勻,工藝簡(jiǎn)單,成本低,有較高的裝飾和使用價(jià)值。在工業(yè)上已用于建筑裝飾材料和各種工藝品的著色。
為了改善口腔修復(fù)體的美觀,美國(guó)學(xué)者Wang(1995)進(jìn)行了對(duì)鈦的陽(yáng)極氧化著色進(jìn)行了初步研究。在0.1MH2SO4電解液中,在10v、15v、25v的電解電壓下,鈦表面分別出現(xiàn)金黃色、淺藍(lán)色和藍(lán)色的色調(diào)變化。采用10v電壓,對(duì)3個(gè)單位的鈦制固定橋進(jìn)行著色試驗(yàn)得到同樣的金黃色外觀。認(rèn)為陽(yáng)極氧化著色法可用于鈦義齒表面著色。其著色工藝和在口腔環(huán)境下的腐蝕性和顏色穩(wěn)定性還有待于進(jìn)一步研究。
3.氮化法(CVDPVDPCVD離子注入法)(鈦的氮化物為金黃色)。
采用輝光放電等離子體滲氮、物理化學(xué)氣相沉積、多弧離子鍍、氮離子注入和激光束氮化等現(xiàn)代表面改性與化學(xué)熱處理技術(shù),都可在鈦表面形成一層金黃色TiN結(jié)構(gòu),從而達(dá)到表面改性強(qiáng)化的目的。
鈦義齒部件經(jīng)氮化處理后,表面金黃色的氮化層,可改善義齒的美學(xué)效果,提高義齒的耐磨、耐蝕等理化性能,但技術(shù)復(fù)雜,設(shè)備昂貴,鈦義齒的加工成本也將更高,表面氮化處理用于鈦義齒的著色與改性,目前,要達(dá)到臨床實(shí)用化還存在困難。
(來(lái)源:鋼鐵產(chǎn)業(yè))