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鈦合金陽(yáng)極氧化為何會(huì)顯色?
2025-11-17
1. 陽(yáng)極氧化過(guò)程：生成氧化膜 首先，了解一下陽(yáng)極氧化的基本操作： 將鈦合金工件作為陽(yáng)極（正極），放入特定的電解液中（如磷酸、硫酸或其他鹽溶液）。 接通直流或脈沖電源，在電場(chǎng)作用下，電解液中的氧離子（O2?）會(huì)趨向鈦陽(yáng)極。 氧離子與鈦合金表面的鈦原子發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化鈦（TiO?）薄膜。 其基本化學(xué)反應(yīng)是：Ti + 2H?O → TiO? + 4H? + 4e? 這層生成的TiO?薄膜是致密、穩(wěn)定且透明的。。 2. 顯色核心原理：薄膜干涉 這是最關(guān)鍵的部分。為什么透明的膜會(huì)產(chǎn)生顏色？ 膜厚與光程差：當(dāng)白光（包含所有顏色波長(zhǎng)的光）照射到這層透明的氧化膜上時(shí)，一部分光會(huì)在薄膜的上表面直接反射，另一部分光會(huì)穿透薄膜，在薄膜與鈦基體的下表面反射。 干涉現(xiàn)象：這兩束反射光相遇時(shí)，就會(huì)發(fā)生干涉。如果這兩束光的相位相同（波峰與波峰相遇），則光強(qiáng)增強(qiáng)，稱為相長(zhǎng)干涉；如果相位相反（波峰與波谷相遇），則光強(qiáng)減弱，甚至消失，稱為相消干涉。 顏色生成：發(fā)生相長(zhǎng)干涉還是相消干涉，取決于一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)——光程差，而光程差直接由氧化膜的厚度和光的折射率決定。對(duì)于特定厚度的氧化膜，只有特定波長(zhǎng)（顏色）的光會(huì)發(fā)生相長(zhǎng)干涉并被強(qiáng)烈反射回來(lái)，而其他波長(zhǎng)的光則會(huì)因相消干涉而減弱。 |