כיצד נוצר המשטח הצבעוני של טיטניום?
המשטח הצבעוני של טיטניום נגרם על ידי חמצון פני השטח ליצירת טיטניום דו חמצני. סרטי תחמוצת טיטניום דו חמצני בעוביים שונים שוברים צבעים שונים של אור, ובכך יוצרים צבעים רבים ושונים. באופן כללי, חימצון הצביעה של טיטניום מחולק לשיטת לחץ רגילה, שיטת אנודיז ושיטת השקיעה. היום נציג את שיטת האנודיז הנפוצה ביותר.
טיטניום אנודיז, טיטניום וסגסוגותיו ממוקמים באלקטרוליט המתאים (כגון חומצה גופרתית, חומצה כרומית, חומצה אוקסלית וכו') כאנודה, והאלקטרוליזה מתבצעת בתנאים ספציפיים ובזרם מופעל. הטיטניום או הסגסוגת שלו על האנודה מתחמצנים ויוצרים שכבה דקה של תחמוצת טיטניום על פני השטח. עוביו הוא 5 עד 30 מיקרון, והסרט האנודייז הקשיח יכול להגיע ל-25 עד 150 מיקרון. טיטניום אנודייז או סגסוגתו משופרים קשיות ועמידות בפני שחיקה, עד 250-500 ק"ג/ממ"ר, עמידות בחום טובה, נקודת התכה של סרט אנודייז קשיח עד 2320K, בידוד מעולה, עמידות בפני פגיעות, מתח פירוק עד 2000V, קורוזיה מוגברת עמידות, ללא קורוזיה בתרסיס מלח ω=0.03NaCl במשך אלפי שעות. לסרט התחמוצת הדק יש מספר רב של מיקרו-נקבים והוא יכול לספוג שמני סיכה שונים, מה שהופך אותו מתאים לייצור צילינדרים של מנוע או חלקים עמידים בפני שחיקה אחרים; לסרט יש יכולת ספיחה חזקה וניתן לצבוע אותו למגוון צבעים יפים ובהירים. ניתן לאלגון מתכות לא ברזליות או סגסוגות שלהן (כגון טיטניום, מגנזיום וסגסוגות שלהן וכו'). שיטה זו נמצאת בשימוש נרחב בחלקים מכניים, חלקי מטוסים ורכבים, מכשירים מדויקים וציוד רדיו, צרכי יומיום וקישוט אדריכלי וכו'. באופן כללי, טיטניום או סגסוגת טיטניום משמשת כאנודה וצלחת עופרת משמשת כקתודה. הכניסו לוחות טיטניום ועופרת יחד לתמיסה מימית המכילה חומצה גופרתית, חומצה אוקסלית, חומצה כרומית וכו' לצורך אלקטרוליזה, ונוצר סרט תחמוצת על משטחי לוחות הטיטניום והעופרת.
למוצרי טיטניום טהור יש סרט תחמוצת צפוף על פני השטח והם יכולים להסתגל היטב לסביבות שונות בטמפרטורת החדר. לכן, אין צורך בריסוס, וקומקומים מטיטניום טהורים עמידים בפני קורוזיה גבוהה. מול סביבות חומצה חלשה או אלקליין חלש בחוץ, קומקומים טיטניום טהורים יכולים להתמודד איתם בקלות. בין אם מדובר במי נהרות, מי גשמים, סלעים או צמחייה, קומקומים מטיטניום טהורים יכולים להיות במגע ישיר איתם מבלי להיחלד. מכיוון שכל גוף הקומקום אינו צבוע בריסוס, הוא מקבל את הצבע האפור הייחודי של מוצרי טיטניום טהור. ניתן גם לחמם ישירות על מקור אש כדי לייצר צבעים מבריקים. קומקומים טיטניום הם צבעוניים. פני השטח של מתכת טיטניום מכוסים בסרט תחמוצת טבעי דק במיוחד (טיטניום ותחמוצת TiO2). סרט זה יכול להפוך גם לחלודה טיטניום מכיוון שנוצר סרט שקוף בעל מקדם שבירה גבוה על פני השטח. הסרט פועל כמו מנסרה, שובר אור וסופג אורכי גל שונים, ואז ניתן לראות את הצבע. יתר על כן, אם עובי סרט התחמוצת מותאם באופן ידני ל-8 ~ 10um, ניתן להציג אלפי צבעים דומים בהתאם לאורך הגל. מכיוון שסרט זה הוא סרט שקוף עם מקדם שבירה גבוה, הוא יכול להציג צבעים עשירים.
Photocatalyst התגלה לראשונה על ידי מדענים יפנים, והשפעתו אושרה על ידי החוקר היפני גואן שיאונן כבר בשנת 1965. מאוחר יותר, פרופסור קניצ'י הונדה ותלמידו אקירה פוג'ישימה מאוניברסיטת טוקיו גילו את "אפקט הונדה-פוג'ישימה" ב-1972, אשר יכול לקדם את תגובת האלקטרוליזה של מים על ידי הקרנת אלקטרודות טיטניום דו חמצני באור, מה שגרם לתחושה. במשך יותר מ-30 שנה, טכנאים רבים עבדו קשה בדרך זו למעשיות, ולבסוף החלו ליישם אותה בתחומים כמו חיטוי פנים ונוגדי זיהום לפני כמה שנים.
Photocatalyst הוא סוג חדש של זרז שמשתמש בטיטניום דו חמצני בקנה מידה ננומטרי כחומר העיקרי ומגיב תחת קרינת האור. לפוטוקטליזטור יש כוח של טיהור וניקוי: ניתן להשתמש בו לא רק לפירוק לכלוך במקווי מים ולסילוק ריחות, אלא גם ניתן לרסס על הקירות הפנימיים והחיצוניים של מבנים כדי להתנגד להידבקות של אבק ולכלוך לאורך זמן. ולשמור על מדינה חדשה. . לפי טכנאי הפיתוח, לאחר שהטיטניום דו חמצני הזה סופג קרניים אולטרה סגולות מאור השמש, אלקטרונים פנימיים מתרגשים, מייצרים כוח חמצון חזק, הורסים את קרומי התא ומסוגלים להרוג יותר מ-99% מהחיידקים הפלנקטוניים באוויר. יתרה מכך, הוא יכול גם להמיר חומרים אורגניים וגזים מזיקים למים לא מזיקים, פחמן דו חמצני, מלח וכו' באמצעות תגובות חמצון-הפחתת, ובכך לטהר את איכות המים ולטהר את האוויר.
