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鈦建材表面處理技術(shù)的研發(fā)_www.nmware.com

隨著鈦建材的需求增加，作為意匠性的表面防刺眼性（不晃眼），即要求表面的光澤較低，有比較柔和的色澤。針對此，鈦板的生產(chǎn)商開發(fā)了各種表面處理法。為了提高防刺眼性，將鈦板的表面加工成微細(xì)凹凸?fàn)?。方法有機(jī)械法和化學(xué)法，或者將二者相結(jié)合。以前開發(fā)的方法主要有：精整、壓花、無光精軋、酸洗、無光精軋+酸洗的組合、氧化鋁噴丸處理以及著色材的研制等。關(guān)于表面特性指標(biāo)是這樣說明的：光澤是用光澤度（Gs45、Gs60等），白色度是用白色度/明度（L*）來評價(jià)的。用肉眼看，光澤度越小，光澤越?。籐越大，越呈白色調(diào)。
1.無光精軋
采用平整道次的軋制時(shí)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)械的方法。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（1996年，14t）、沖繩縣立武道館（1997年，23t）、大阪市港區(qū)體育中心（1995年，21t），最近于2002年世界杯賽會場的大分體育場（2001,80t）等均使用了這種表面處理方法。
2.酸洗處理
采用硝氟酸等使鈦表面溶削，形成了晶粒單位的微細(xì)凹凸的化學(xué)方法。呈比較白的色調(diào)，如神戶市須磨海濱水族園（1987年，12t）、東京國際展示場/東京大廣場（1995年，140t）、熊本市綜合室內(nèi)游泳池（1997年，30t）。本方法就是將鈦的表面溶削，溶削量的變化與硝氟酸水溶液的組成與鈦晶粒直徑的依賴性較大。即硝氟酸濃度低時(shí)浸漬過程中的晶粒單位的凹凸較明顯；而隨著其濃度的升高，表面則較平滑。氟酸與硝酸的濃度比的影響也較大。硝酸濃度越低，表面不光滑，其表面的光澤度也較低。氟酸濃度較高時(shí)，鈦溶解度在晶粒方位的各向異性，形成了晶粒單位的凹凸，光也呈紊亂反射，但硝酸濃度的增加則控制了各向異性，其表面也較平滑。L*也因酸洗而形成的凹凸增高。硝酸濃度非常低時(shí)硝酸水溶液的氧化力低下時(shí)均為有色+2或+3價(jià)的鈦腐蝕生成物時(shí)茶色的污物的發(fā)生，導(dǎo)致了L*降低。除硝氟酸水溶液的組成外，決定光澤度的重要因素就是鈦的晶粒直徑。如上所述，硝氟酸水溶液溶削的表面形成了晶粒單位的凹凸，所以其晶粒直徑較小時(shí)其凹凸程度較淺的較致密，沿長度方向的較多。結(jié)果，晶粒直徑越小其光澤度較低。隨著晶粒直徑的微細(xì)化，光澤度對硝氟酸水溶液組成等的酸洗條件反應(yīng)較遲鈍。
3.無光精軋+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)與質(zhì)感的凹凸。福崗圓屋頂（1995年,60t）、三重縣立看護(hù)大學(xué)(1997,30t)、宗教團(tuán)體陽光子友神殿（1998年，30t）等均是采用這種方法處理的。無光精軋后形成初期凹凸，再用硝氟酸酸洗溶削掉而形成了新晶粒度單位的凹凸，也決定了相應(yīng)的光澤度。鈦晶粒較粗時(shí)晶粒單位的凹凸間距較大，無光精軋與order相吻合，精軋后的光澤度起主導(dǎo)作用。另一方面，晶粒較細(xì)時(shí)無光精軋的凹凸也受硝氟酸溶削后的致密的晶粒單位的凹凸所支配。即便是短時(shí)間內(nèi)形成了極微細(xì)的凹凸，該凹凸較淺，基本上不影響光澤度。在可見光波內(nèi)區(qū)（小于1um級,）散射很充分，因此L*也急劇增加3.4氧化鋁粒子噴丸處理將氧化鋁粒子噴丸到鈦表面是一種機(jī)械方法，這樣形成的表面呈鋒利的的極微細(xì)凹凸。光澤度較低，呈灰色的協(xié)調(diào)的色調(diào)，與日本瓦相似。如一休寺（1992年,1t），東京國立博物館/平成館(1997,13t)、九段下的昭和館外壁（1998年，57t）。
4.著色材
對上述鈦表面進(jìn)行意匠性加工，就是采用陽極氧化法，進(jìn)行各種膜厚變化的氧化膜厚，通過衍涉著色的方法。青色與金色等是用這種方法可得到是鮮艷的色調(diào)。氧化鋁粒噴砂處理后，通過采用陽極氧化法著色為綠色，表面與銅的綠青色相似的表面，在受酸性雨困擾的神社屋頂有所采用，如大德寺/黃梅院（1996年，2t），北野天滿宮寶物殿（1998年,4t）等。奈良國立博物館（1997年,12t），為了使采用金色鋼的已經(jīng)設(shè)立的博物館的色調(diào)相吻合，采用了氧化鋁粒噴砂后為茶色（金色）的鈦。
今后展望
以上較重視建筑物的觀賞性，所以開發(fā)了袋波的控制方法與各種各樣的質(zhì)感、色調(diào)的表面處理方法，并已逐漸工業(yè)化。最近，www.nmware.com認(rèn)為鈦建材課題所涉及的課題之一就是變色問題，即一部分施工后的鈦金屬色逐漸產(chǎn)生了帶茶色味的現(xiàn)象。變色的原因除污染外，可能是由于鈦表面氧化膜生長的緣故，也可能是因?yàn)楸砻娴腃、TiC、F等影響的緣故，工業(yè)的改進(jìn)技術(shù)、污染及變色消除的技術(shù)也正在討論中。其它從商品壽命成本看，與其它金屬相比決不是高價(jià)的，但也不能否認(rèn)初期投資比例較高這一事。

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