[发明专利]一种钛材的氧化着色方法

说明书

本发明提供了一种钛材的氧化着色方法，包括步骤一：钛材表面机械抛光、除油处理；步骤二：将钛材放置到电解槽中进行阳极氧化处理，在钛材表面生成氧化物薄膜，取出钛材并清洗表面的电解液；步骤三：将钛材放置到过氧化氢溶液中煎煮进行氧化物薄膜封孔。步骤二中的阳极氧化的具体步骤为：a、在钛材表面涂覆一层电解液，将钛材斜放入电解槽的电解液中；b、接通电源，进行电化学反应产生氧化物薄膜；关闭电源，进行化学反应使氧化物薄膜上形成小孔，关闭电源的同时接通加热装置及搅拌装置；c、重复步骤b中接通电源和断开电源，使钛材表面进行电化学反应产生稳定的氧化物薄膜生成。本发明具有方法简单、钛材表面氧化物薄膜均一性好的特点。

技术领域

本发明涉及金属材料的氧化着色技术领域，具体涉及一种钛材的氧化着色方法。

背景技术

钛在底壳中的丰度为0.56％，氨元素丰度排列居第九位，我国的钛资源储量相当丰富。金属钛具有两种同素异晶形态，低温(882.5℃)稳定为α型，密排六方晶系；高温(882.5℃)稳定为β型，体心立方晶系。

而钛材由于有优异的抗腐蚀性、耐热性、轻便型的特点，已普遍运用于航空航天以及化工制药、军工、造船造纸、医疗器材等领域。钛材被氧化后，会在钛材表面生成一层氧化物薄膜，该氧化物薄膜可使钛材在光的干涉下呈现多种色彩。因钛氧化物薄膜在光的干涉(反射和折射)下能够呈现多种色彩，具有很好的装饰作用。钛表面氧化物薄膜在光照下呈现不同色彩的原理是，光照时，钛材表面的氧化物薄膜表面的反射光线和穿透钛氧化物薄膜达到钛材表面后折射的光线叠加在一起，使得物体表面呈现不同的色彩。

目前，钛材的氧化着色工艺研究也比较多，有大气氧化法、阳极氧化法、化学处理法等，但是在钛材氧化过程中，工艺参数的控制不理想或者氧化反应液的配比的不同，会产生氧化物薄膜的厚度不均匀，在光照后颜色比较杂乱无章，不但达不到装饰美化的作用，反而会丑化需要装饰的物体。

有鉴于此，有必要对现有技术中的钛材的氧化方法予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钛材的氧化着色方法，使钛材表面产生的氧化物薄膜均匀，防止采用钛材建造的建筑物或者物品在光照下呈现的颜色杂乱，影响建筑物或者物品的美观性。

实现发明目的的技术方案如下：一种钛材的氧化着色方法，包括：

步骤一：钛材表面机械抛光、除油处理；

步骤二：将钛材放置到电解槽中进行阳极氧化处理，在钛材表面生成氧化物薄膜，取出钛材并清洗表面的电解液；

步骤三：将钛材放置到过氧化氢溶液中煎煮进行氧化物薄膜封孔。

其中，步骤二中的阳极氧化的具体步骤为：

a、在钛材表面涂覆一层电解液，将钛材斜放入电解槽的电解液中；

b、接通电源，进行电化学反应产生氧化物薄膜；关闭电源，进行化学反应使氧化物薄膜上形成小孔，关闭电源的同时接通加热装置及搅拌装置；加热装置能够加速化学反应时电解液中的酸与钛材表面的氧化物薄膜中的二氧化钛反应，搅拌装置用于对电解液进行搅拌，使电解槽中各处的电解液的温度及浓度均相同。

c、重复步骤b中接通电源和断开电源，使钛材表面进行电化学反应产生稳定的氧化物薄膜生成。

作为本发明的进一步改进，步骤b中，电源为矩形波脉冲电源，矩形波脉冲电源的电压10～110V，且矩形波脉冲电源的接通及断开时间比为2:1。在电源接通时，进行电化学反应，在钛材表面生成二氧化钛和一氧化钛形成的薄膜，同时钛材表面的少量的二氧化钛被电解液中的酸溶解；电源断开时，进行化学反应，进一步使钛材表面的二氧化钛被电解液中的酸溶产生多个小孔；