一、 前言

鈦陽極氧化著色的研究已經(jīng)有20多年歷史了，它能在光的作用下發(fā)出豐富多彩的色彩、但是它在建筑材料上的應(yīng)用還是近2~3年的事。這是因?yàn)樵诟唠妷簵l件下進(jìn)行大面積的鐵板著色很困難，并且有關(guān)色彩控制的研究尚未展開。本文僅以鈦陽極氧化法為中心介紹鈦著色法、 著色鈦特性及其在建筑材料上的應(yīng)用。

二、鈦著色法

鈦著色法共有3種， 即陽極氧化法、空氣加熱氧化法和化學(xué)氧化法．空氣加熱氧化法制造成本低、著色層密實(shí)性好但是可以顯出的色彩也只有2~3種。同時色彩控制也較困難，尤其是大面積鈦板均勻著色更是如此（金黃色除外）。

化學(xué)氧化法雖然簡便，但只能顯示淺黃色，而陽極氧化法和空氣加熱氧化法則能顯示較難著色的黑色。

另一方面陽極氧化法在高彩度、色彩種類及控制方面優(yōu)于其它兩種方法。鈦陽極氧化前處理法有脫脂、酸洗、表面機(jī)械研磨（噴砂）及其它綜合方法。前一種處理方法，即進(jìn)行脫脂的鈦著色法，工藝非常簡單因而在工業(yè)中被廣泛采用。但是要著上除金黃色以外的色彩仍然困難，同時材料之間會產(chǎn)生色差。如果經(jīng)脫脂仍不能除去表面氧化層時、材料棒之間氧化層厚度差的影晌將表現(xiàn)在陽極氧化后的色差上。為了解決這個問題需要通過酸洗或機(jī)械研磨、預(yù)磨等方法去掉鈦表面的氧化層。

作為鈦陽極氧化用電解質(zhì)，過去曾有過用有機(jī)酸、無機(jī)鹽溶液的報(bào)道，在使用磷酸等溶液時可以由高電壓進(jìn)行陽極氧化，這時將鋁作為陰極，把預(yù)處理后的鈦?zhàn)鳛殛枠O，通過一定電壓進(jìn)行電解、使鈦在表面生成氧化層。氧化層的厚度隨著電解電壓的升高而增加，鈦的色調(diào)隨氧化層的厚度發(fā)生多彩的變化。

另外，在磷酸及硫酸混合溶液中，施加200V以上的高壓進(jìn)行陽極氧化、 可以產(chǎn)生3~5μm 的灰色氧化層。這樣就得到了過去用陽極氧化法得不到的較厚的氧化層。

隨著陽極氧化電壓的升高、鈦的色彩由無彩色經(jīng)金黃色-->茶色-->暗紫色，接著由深藍(lán)色-->淺藍(lán)色-->黃色-->、并進(jìn)一步向紅色-->明紫色-->明藍(lán)色-->藍(lán)綠色-->黃綠色-->桃紅色變化。

彩色鈦的第一個特點(diǎn)是色彩豐富，能產(chǎn)生10種基本色彩。 第二個特點(diǎn)是與其它著色金屬材料相比，色澤度高，即可以產(chǎn)生鮮艷色彩。

第三個特點(diǎn)是鈦的色調(diào)由陽極氧化電壓決定，色調(diào)容易控制。

三、鈦陽極氧化層的特性

1、耐腐蝕

彩色鈦經(jīng)2OOOh的CASS鹽霧試驗(yàn)結(jié)果表明、無任何腐蝕現(xiàn)象與此相反通常在窗框、幕墻上采用的彩色鋁、經(jīng)20h后發(fā)生孔狀腐蝕。200h后整體都被腐蝕。彩色不銹鋼 （由因科法著色的不銹鋼）經(jīng)400h后發(fā)生孔狀腐蝕。 上述情況表明彩色鈦不會發(fā)生孔狀腐蝕。

2 耐候性

通過日曬氣候色牢度儀進(jìn)行的增強(qiáng)光牢度的試驗(yàn)結(jié)果。可以看出，彩色鈦受紫外線照射發(fā)生變色，光澤度稍有降低。即使經(jīng)500h適當(dāng)周期試驗(yàn)后，目測幾乎不變色，而彩色鋁在300h,彩色不銹鋼在500h，色彩開始變化。

四、 彩色鈦在建筑中的應(yīng)用

彩色鈦在主要建筑中的應(yīng)用，最早是1973年早吸白女神社屋頂采用了金黃色著色鈦。以后又部分用于其它寺廟屋頂。1984年秋天，東京電力（株）電力館建成。它成為正式在現(xiàn)代建筑上使用彩色鈦的先驅(qū)。 采用的陽極電壓為lOV左右。

利用酸洗技術(shù)使鈦踱上除金黃色以外的高彩度色，最早的施工例是1981年，設(shè)置在工廠的廠牌裝飾 （深藍(lán)色6.9×1.8m)。過去利用陽極氧化法大型鈦板均勻著色很困難。但由于陽極氧化前處理技術(shù)的發(fā)展，使建筑用寬幅（1×2m) 鈦板表面均勻著色成為可能。

鈦可以發(fā)出40余種不同的色彩、 通過控制陽極氧化電壓，可以控制鈦著色的微小變化．最大限度利用此特征的例子是群馬縣生涯學(xué)習(xí)中心的“虹之塔”。

五、結(jié)束

鈦陽極氧化制成的彩色鈦不僅色調(diào)豐富，而且耐腐蝕、耐候性優(yōu)良。因此，我們希望它能用于無需維修的高層建筑的幕墻及經(jīng)受海風(fēng)襲擊的沿海地區(qū)的屋頂?shù)冉ㄖ小?/p>

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