Шта је црни титанијум? Слике од црног титанијума од нерђајућег челика
Црни титанијум је неоргански композитни пигмент са високом црнином и добром физичком и хемијском стабилношћу. Обично се добија редукцијом титанијум диоксида и има мешану структуру праха од кубног кристала натријум хлорида и тетрагоналног кристала рутила. Црни титанијум има високу отпорност на топлоту, отпорност на киселине и алкалије, високу моћ скривања и добру дисперзибилност, и еколошки је и нетоксичан материјал.
И. Црни титанијум није легура титанијума
Црни титанијум је материјал од нерђајућег челика. Користи посебан процес површинске обраде као што је галванизација или наношење воде како би површина од нерђајућег челика изгледала црно. Ова метода третмана не само да побољшава декоративни ефекат нерђајућег челика, већ и побољшава његову отпорност на корозију, отпорност на хабање и отпорност на ултраљубичасто зрачење.
Материјал црне титанијумске плоче од нерђајућег челика обично укључује различите врсте нерђајућег челика као што су 201, 304, 316, итд., са дебљином у распону од 0,28 мм до 5 мм. Што се тиче физичких својстава, густина црног титанијумског нерђајућег челика је око 7,92 г/цм³, модул еластичности је 200 ГПа, затезна чврстоћа је 520 МПа, издужење је 40%, а тврдоћа је 207ХБВ. У погледу хемијског састава, садржи одређени удео елемената као што су угљеник, силицијум, манган, фосфор, сумпор, хром, никл и молибден.
Типови црног титанијума од нерђајућег челика укључују црни титанијум брушени, црни титанијум мат и црни титанијум огледало, итд. Ови типови могу користити различите процесе површинске обраде током обраде, као што је полирање огледала, брушено пескарење или јеткање. Међу њима, црна титанијумска огледала од нерђајућег челика је направљена брушењем и полирањем на обичној плочи од нерђајућег челика, а затим титанијумом да би се на његовој површини формирао слој црног титанијума отпорног на корозију.
Процес производње црног титанијума од нерђајућег челика углавном укључује галванизацију и водено превлачење. Боја галванизације је сива, док је боја водене превлаке релативно црна. Ако се плоча од нерђајућег челика 304 или 316 користи за водено превлачење црног титанијума, боја се може подесити на црну или плаву према захтевима купца. Црна плоча од нерђајућег челика од титанијума је релативно једноставна у процесу обраде, боја је стабилна и ретко постоје озбиљни проблеми са разликом у боји. Има јака декоративна својства. Као разноврсна боја, црна се може применити на различите сцене како би се створио врхунски и атмосферски декоративни ефекат.
ИИ. Има ли црног титанијума?
1. Титанијум субоксид
Титанијум субоксид је високо активан, чисто црни неоргански функционални материјал нове енергије, а његова боја је црна.
У погледу хемијске структуре, налази се између титанијум диоксида (ТиО2) и металног титанијума. Има различите облике, укључујући поликристалне и кристалне облике, од којих су најчешћи анатаз и рутил. Структура титанијум субоксида типа анатаза је тетрагонални систем, а структура титанијум субоксида типа рутил је хексагонални систем.
Титанијум субоксид је еколошки прихватљив и нетоксичан материјал који испуњава стандарде безбедности за храну и не оштећује кожу, задовољавајући развојне потребе економије са ниским садржајем угљеника. Титанијум субоксид има добру електричну проводљивост, посебно фаза Ти4О7, чија је монокристална проводљивост чак 1500С/цм³. Поред тога, титанијум субоксид такође има високу термичку стабилност и добру дисперзибилност и може се равномерно дисперговати у води и смоли.
Црне карактеристике титанијум субоксида чине га широко примењеним у фотокатализаторима, материјалима за електроде батерија, ЛЕД црним матричним материјалима и другим пољима. Због својих јединствених физичких и хемијских својстава, титанијум диоксид се може користити као катода за замену графита у пољу батерије како би се смањило слабљење капацитивности узроковано циклусом пуњења и пражњења. Истовремено, такође показује добре перформансе у хемијској индустрији, електрометалургији, галванизацији, индустрији заштите животне средине и третману воде.
1>Карактеристике титанијум диоксида
① Физичка својства: Има добру електричну проводљивост на собној температури, посебно Ти4О7, чија је монокристална проводљивост 1500Сцм-1. Запреминска густина је 3,15 г/цм³―3,18г/цм³.
② Хемијска својства: Има високу хемијску стабилност и отпорност на корозију. Код 50 степени и 42% концентрације Х2СО4, стопа статичке корозије је само 0,019 г/м²/дан. Има добре електрохемијске особине. На собној температури, радна струја се контролише на 5-20мА/цм². Материјал се може користити и као позитивна и као негативна електрода за реакције еволуције водоника и кисеоника, а препотенцијал еволуције водоника и кисеоника је веома висок.
③ Термичка стабилност: Отпорност на температуру титанијум оксида у оксидационој атмосфери је мања од 600 степени, а величина честица праха је мања или једнака 1,0 μм.
④ Заштита животне средине и нетоксичност: испуњава стандарде безбедности за храну, неће оштетити кожу и задовољава развојне потребе економије са ниским садржајем угљеника.
2>Области примене титанијум оксида
① Поље батерије: Као катодна замена за графит, може смањити опадање капацитивности узроковано циклусом пуњења и пражњења; користи се као електроде и биполарни материјали за горивне ћелије, цинк-ваздушне батерије и проточне батерије.
② Хемијска индустрија: Због своје одличне хемијске стабилности и проводљивости, може се користити у хлор-алкалној индустрији, производњи хлората, припреми дихромне киселине и органској електросинтези.
③ Област електрометалургије: Као електрода за електролитичко таложење цинка, обнављање метала, електролитички манган оксид, производњу металне фолије и рециклажу раствора за јеткање штампаних плоча.
④ Поље галванизације: Пошто електролит садржи високо корозивне супстанце као што су флуоридни јони, електрода од титанијум оксида има високу еволуцију кисеоника, јаку отпорност на корозију, отпорност на хабање и стабилну величину електроде.
⑤ Индустрија заштите животне средине и област пречишћавања воде: широко се користи у електрокаталитичкој деградацији органских загађивача и процедних вода са депоније, електрокаталитичком третману отпадних вода фенола, пречишћавању отпадних вода штампања и бојења, третману отпадних вода нафтних поља, третману отпадних вода у болници, електролизи морске воде за производњу водоника, , електролиза дезинфекције воде и производња озона.
⑥ Поље катодне заштите: користи се за заштиту од корозије резервоара за складиштење нафте, бродова, пристаништа, мостова и армираног бетона и катодне заштите тла.
Постоје различите методе за припрему титан диоксида, укључујући сол-гел методу, хидротермалну методу, високотемпературну методу оксидације итд.
2. Црни титанијум диоксид
Традиционални титанијум диоксид је бели пигмент који се широко користи у премазима, пластици, производњи папира и другим индустријама. Међутим, титанијум диоксид се може учинити црним посебним хемијским третманима као што су хидрогенација, хемијска редукција, анодизација-жарење и друге методе.
У поређењу са традиционалним белим титанијум диоксидом, овај црни титанијум диоксид показује значајно побољшану апсорпцију светлости и способности транспорта електрона, има побољшана својства оптичке апсорпције и може да апсорбује светлост од ултраљубичастих до инфрацрвених региона сунчевог спектра. Ово је углавном због његове посебне структуре језгро-љуска, у којој је спољна љуска аморфни слој са недостатком кисеоника, а унутрашње језгро је оригинална кристална фаза.
Титанијум диоксид са оваквом структуром испољава већу активност у фотокаталитичким перформансама, посебно у капацитету апсорпције видљиве светлости и региона блиског инфрацрвеног светла, што је од великог значаја за побољшање ефикасности коришћења сунчеве енергије. Ово га чини потенцијалном применљивом вредношћу у областима фотокатализе, соларних ћелија, соларне термалне колекције итд., и пружа нови правац истраживања за потенцијал примене титанијум диоксида у енергетском пољу.
① Производња фотоводоника: Црни ТиО2 је широко проучаван за фотокаталитичку разградњу воде да би се произвео водоник због своје способности да апсорбује видљиву светлост, па чак и скоро инфрацрвену светлост. На пример, Ти3+ јони и слободни делови кисеоника произведени хидрогенацијом могу значајно да побољшају апсорпцију видљиве светлости, способност хватања носиоца набоја и способност раздвајања наелектрисања, чиме се побољшава ефикасност фотокаталитичке производње водоника.
② Фотоелектрохемијска производња водоника: Низ црних ТиО2 наноцеви припремљен методом електрохемијске редукције показује побољшане перформансе фотоелектрохемијског цепања воде, што може ефикасно да побољша ефикасност фотоелектрохемијске производње водоника.
③ Фотодеградација органске материје: Црни ТиО2 има изузетно високу ефикасност фотодеградације за разне органске загађиваче као што су фенол, активна црна 5, родамин Б, метилен плаво, итд., и користи се за уклањање загађивача животне средине.
④ Фотохемијски сензори: Црни ТиО2 се такође користи у развоју фотохемијских сензора због својих одличних перформанси апсорпције светлости, који се користе за откривање органских загађивача у животној средини.
⑤ Фототермална терапија рака: хидрогеновани црни ТиО2 обложен полиетилен гликолом је проучаван за дијагностику и лечење рака, показујући добре ефекте фототермалне терапије.
⑥ Друге енергетске и еколошке примене: Црни ТиО2 је такође проучаван за друга поља конверзије енергије и санације животне средине, као што је фотокаталитичко смањење ЦО2, антибактеријска дезинфекција итд.
Напредак у истраживању црног титан диоксида показује да се његове перформансе апсорпције светлости и фотокаталитичка активност могу регулисати различитим методама синтезе и инжењерингом дефеката, чиме се постиже шири спектар примена у области фотокатализе. Иако је постигнут одређени напредак у истраживању, перформансе црног ТиО2 су још увек далеко од стварних захтева производње, а неки кључни фотокаталитички механизми су још увек нејасни. Потребна су даља истраживања да би се побољшала његова фотокаталитичка ефикасност и фотоквантна ефикасност.
