|
钛合金阳极氧化为何会显色?
2025-11-17
1. 阳极氧化过程:生成氧化膜 首先,了解一下阳极氧化的基本操作: 将钛合金工件作为阳极(正极),放入特定的电解液中(如磷酸、硫酸或其他盐溶液)。 接通直流或脉冲电源,在电场作用下,电解液中的氧离子(O²⁻)会趋向钛阳极。 氧离子与钛合金表面的钛原子发生反应,生成二氧化钛(TiO₂)薄膜。 其基本化学反应是:Ti + 2H₂O → TiO₂ + 4H⁺ + 4e⁻ 这层生成的TiO₂薄膜是致密、稳定且透明的。。 2. 显色核心原理:薄膜干涉 这是最关键的部分。为什么透明的膜会产生颜色? 膜厚与光程差:当白光(包含所有颜色波长的光)照射到这层透明的氧化膜上时,一部分光会在薄膜的上表面直接反射,另一部分光会穿透薄膜,在薄膜与钛基体的下表面反射。 干涉现象:这两束反射光相遇时,就会发生干涉。如果这两束光的相位相同(波峰与波峰相遇),则光强增强,称为相长干涉;如果相位相反(波峰与波谷相遇),则光强减弱,甚至消失,称为相消干涉。 颜色生成:发生相长干涉还是相消干涉,取决于一个关键参数——光程差,而光程差直接由氧化膜的厚度和光的折射率决定。对于特定厚度的氧化膜,只有特定波长(颜色)的光会发生相长干涉并被强烈反射回来,而其他波长的光则会因相消干涉而减弱。 |

