上次新聞資訊中我們提到的是鈦及鈦合金的表面處理技術(shù)—等離子氮化技術(shù),今天我們來了解下鈦的使用性能以及目前開發(fā)的方法。
隨著鈦建材需求的增加,對鈦的使用性能提出了更多的要求。除正常的力學(xué)性能之外,還有:
1、變色(氧化)問題。
鈦與氧接觸導(dǎo)致氧化,從而產(chǎn)生不同的變色,所以在鈦表面用玻璃等覆蓋,來防止變色或延遲變色。鈦的本色是銀灰色,可氧化著色,還可通過腐蝕處理獲得凹凸浮雕圖案、文字等。用鈦制作雕塑,色彩斑斕,更富有藝術(shù)性和裝飾性,因此倍受建筑師們的青睞。
2、防刺眼問題。
既要求表面的光澤較低,有比較柔和的色澤。為達(dá)到這個目的,鈦板的生產(chǎn)商開發(fā)了多種表面處理方法。為了提高防刺眼性,將鈦板的表面加工成微信凹凸?fàn)?。方法有機(jī)械法和化學(xué)法,或者將二者結(jié)合。目前開發(fā)的方法主要有:精整、壓花、無光精軋、酸洗、無光精軋、酸洗、無光精軋加上酸洗的組合、氧化鋁噴丸處理以及著色材的研制等。
無光精軋
采用平整道次軋制時,使用了表面帶凹凸的毛面輥將鈦表面處理成凹凸?fàn)?,這是一種機(jī)械方法。這樣處理后的表面呈帶有若干光澤的凹凸質(zhì)感。如炮臺的富士電視總公司大樓的球體展望室(1966年,用鈦14t)、沖繩縣立武道館(1977年,用鈦23t)、大阪市港區(qū)體育中心(1995年,用鈦21t)、2002年世界杯賽會場的大分體育場(2001,用鈦80t)等。
酸洗處理
采用不同比例的硝酸和氫氟酸的混合酸使鈦表面溶削,形成了晶粒單位的微細(xì)凹凸的表面,這是化學(xué)方法。這種方法就是將鈦的表面溶削,溶削量的變化與硝、氟混合酸濃度低時,浸漬過程中的晶粒凹凸較明顯。隨著濃度的升高,表面變得較平滑。氟酸與硝酸的濃度比對表面品質(zhì)的影響也較大,硝酸濃度越低,表面的光澤度也越低,即表面越不光滑。氟酸濃度較高時,鈦的溶解在晶粒方位的各向異性,形成了晶粒單位的凹凸,光也成紊亂反射,但硝酸濃度的增加則控制了各向異性,其表面也較平滑。處理后呈比較白的色調(diào),如神戶市須磨海濱水族園(1987年,用鈦12t)、東京國際展示場/東京大廣場(1995年,用鈦140t)、熊本市綜合室內(nèi)游泳池(1997年,用鈦30t)。
無光精軋與酸洗處理相結(jié)合
采用上述的無光精軋與酸洗相結(jié)合的方法處理的表面狀態(tài)是在白色之中有鈦固有色調(diào)和凹凸質(zhì)感。福崗圓屋頂(1995年,用鈦60t)、三重縣立看護(hù)大學(xué)(1997年,用鈦30t)、宗教團(tuán)體陽光子友神殿(1998年,用鈦30t)等均是采用這種方法處理的。
噴丸處理
用氧化鋁粒子噴丸處理鈦表面是一種機(jī)械方法,這樣形成的表面呈鋒利的極微細(xì)凹凸,光澤度較低,呈灰色的協(xié)調(diào)色調(diào),與日本瓦相似。如一休寺(1992年,用鈦1t)、東京國立博物館/平成館(1997年,用鈦13t)、九段下的昭和館外壁(1998年,用鈦57t)等均是采用這種方法處理的。
著色
對鈦表面進(jìn)行意匠性加工,就是采用陽極氧化法,形成厚度不同的氧化膜,通過染色著色的方法,產(chǎn)生不同的顏色。用這種方法可以得到青色與金色等鮮艷的色調(diào)。
大德寺/黃梅院(1996年,用鈦2t),北野天滿宮寶物殿(1998年。用鈦4t)等建筑物的屋頂,采用這種方法,在鈦的表面著色為緑青色,用于抵御酸性雨的侵蝕。奈良國立博物館(1997年,用鈦12t)則采用將鈦板處理成茶色(金色),目的是與金色銅的色調(diào)相吻合,達(dá)到和諧一致的效果。