钛及钛合金阳极氧化是一种表面改性技术,通过电化学反应在钛表面生成氧化膜。该膜层在光的反射和折射下形成干涉,从而呈现出多种颜色。氧化膜的厚度可通过电压电流控制,实现批量化颜色加工。与铝合金不同,钛无需添加颜料即可控制颜色。此外,钛阳极氧化膜具有良好的耐蚀性和生物相容性,广泛应用于医疗植入物,能有效降低金属离子溶出和细胞毒性。
钛及钛合金阳极氧化是一种表面改性技术,利用钛作为阳极,惰性金属作为阴极,以特殊中性溶液作为电解液,借助电化学反应使阳极表面发生氧化反应生成氧化膜的过程。
我们为什么会看到钛及钛合金阳极氧化后会形成多种多样的颜色?
当我们将钛工件置于电解液内,通过电压电流的控制,使得钛单质氧化成二氧化钛等氧化钛膜层,这个膜层在光的反射和折射下,形成了光的干涉,使得我们能看到钛阳极氧化后呈现的不同颜色,而这层氧化钛的膜厚不同,导致光的干涉也会不同,最终使得我们看到了各种各样的颜色。
钛的阳极氧化膜层的厚度,我们可以通过电压电流的高低来控制,使得我们可以批量化完成钛的各种颜色的加工,这也是它不同于铝合金需要加入各种颜料来控制颜色。钛通过阳极氧化表面形成氧化膜后,除色泽鲜艳外,还有较好的耐蚀性,在医疗植入物上应用很多,它能在很大程度上解决金属离子溶出的问题,降低细胞毒性,大大提高植入钛的生物相容性,植入的骨钉/骨板/种植牙齿等都有钛表面阳极氧化的应用,所以钛的表面阳极氧化是一种无毒无害的、能让钛表面更稳定的表面改性技术。
下图为钛及钛合金表面成膜及光对氧化膜层干涉的原理图: