·8 · 世界有金 色屠 1991年第18期 钛 表 面 的 氧 化 着 色 技 术 中 国科技情报所重庆分 所 张汉 民 金 属钛 ( 钛 和钛 台垒) 比重小 、比强度 高 、高温 ( 600℃) 和低韫 ( 低于 100℃) 强 度特性优 异，而且 耐蚀性强 ，是一种综 台性 能极佳 的结构 材料， 因而越来 越广 泛地 被应 用于 宇航工 业、石 油化学工 业和原子能发 电 等高技 术产 业领域 。近年来，表 面经氧 亿着 色 的彩色钛 作为一种有高 附加值 的新商 品， 也在逐渐 进入建 筑、 日用装 饰 品生产 和文 娱 体育 括动用 品生 产等许多 应用 领域。 在这 些 方面使用钛 时，不 仅要 利用 金...

  8 世界有金 色屠 1991年第18期 钛 表 面 的 氧 化 着 色 技 术 中 国科技情报所重庆分 所 张汉 民 金 属钛 ( 钛 和钛 台垒) 比重小 、比强度 高 、高温 ( 600℃) 和低韫 ( 低于 100℃) 强 度特性优 异，而且 耐蚀性强 ，是一种综 台性 能极佳 的结构 材料， 因而越来 越广 泛地 被应 用于 宇航工 业、石 油化学工 业和原子能发 电 等高技 术产 业领域 。近年来，表 面经氧 亿着 色 的彩色钛 作为一种有高 附加值 的新商 品， 也在逐渐 进入建 筑、 日用装 饰 品生产 和文 娱 体育 括动用 品生 产等许多 应用 领域。 在这 些 方面使用钛 时，不 仅要 利用 金属钛本身 固有 的性 能和质感 ，而 且多数 场合要将钛表 面氧 化使之形成氧化钛干涉性发色薄膜，以增强 钛 表面的保护能力 ，并提高钛材的装饰性 和 艺术 价值 。 目前，金属钛的氧化着色通 常采 用如 下 三 种方 法e 气氛加热氧仡 法、化学 氧化 法 和 阳极 氧化 法。本文简 要介绍钛的发色原理 和 三 种氧化着色法的梗概，以资钛表面处理工 作 者参 考。 一、 钛袭面 的发色原理 金属钛表明产生 的氧化 膜的主要成分 是 氧化钛，由这种成分构成的薄膜状物质是透 明的，而且对光的折射率也相当大，因此能 强 烈地反 射和折 射光线。金属钛表 面一般 覆 盖有一层自然生成的氧化钛膜，不过厚度只 有0．5～7r i m，由于很薄，不 会 产生光的干 涉 作用，因而通 常钛 表面是 银色 的。但是 ， 把钛 在含氧 气氛 中加热， 或对钛实旌 阳极氧 化 等处理 时，钛表 面就镀 上一层厚几百埃的 氧化钛膜 在这种情况下，如果光照射到镀 覆 了氧化膜 的钦 上，那么从氧化膜 表面 反射 的光 线，就 会 同透入氧化 膜经过折射再从基 体 钛表面反 射出来的光线发生 干涉，从而显 出美 丽漂亮的 干涉 色。 随着氧化膜厚度的不 同，钛表面能够显 现 出黄色 、绿色、金色和粉红色 等各 种不 同 颜色，这就是钛氧化发色的原理和着色的依 据 。 = 、气 氯加热氧 化法 倘若在大气 (含 氧气 氛) 中 加 热金属 钛，钛表 面就 会 由淡 回火色逐渐形成 厚氧化 物 薄膜，从而 能够获得 由黄向青、紫依次变 化 的不 同色调，钛 表面 的这 种着 色技术 叫做 气氛加热氧化法或简称加热氧化法。加热氧 化法的优点是，可以廉价大量地对钛进行着 色处理，而且形成的着色膜与基体的粘着性 也很 好。该法的缺点是， 色彩变化 少 ( 色调 种类少) ，色调的均匀性和再现性欠佳，再 就 是色调难于控制 。 钛的熔点高，用加热氧化法制得的热氧 化 膜可 以制 作光 电化 学反应 的电极 。 除了在含氧气氛中加热钛使之氧化着色 外 ，在氮气气氛 中把 钛加热到 750~C 以上时， 钛 表面 因生 成T iN 薄膜 也能显 黄金色，因此 加热氮化法也是一种 气 氛 加 热着色法。不 过， 与加热氧化法有所不 同的是，加热氧化 法只能使钛显 黄金色。对钛 进行 加热氮化 着 色 ，除具有装 饰作用外，另一个 重要 的作用 是可 提高钛 的耐磨性。 三 ，化学氧化珐 化 学氧化法是一 种把钛 浸渍于无 机酸 溶 液中使之氧化 着色的方法 黼如，把钛 浸入 维普资讯