Vad är svart titan? Bilder i svart titan i rostfritt stål

Svart titan är ett oorganiskt kompositpigment med hög svärta och god fysisk och kemisk stabilitet. Det erhålls vanligtvis genom att reducera titandioxid och har en blandad pulverstruktur av natriumkloridkubisk kristall och rutil tetragonal kristall. Svart titan har hög värmebeständighet, syra- och alkalibeständighet, hög döljningsförmåga och god spridningsförmåga och är ett miljövänligt och giftfritt material.

I. Svart titanium är inte en titanlegering
Svart titan är ett rostfritt stålmaterial. Den använder en speciell ytbehandlingsprocess såsom galvanisering eller vattenplätering för att få den rostfria ytan att se svart ut. Denna behandlingsmetod förbättrar inte bara den dekorativa effekten av rostfritt stål, utan förbättrar också dess korrosionsbeständighet, slitstyrka och motståndskraft mot ultraviolett strålning.

 

Materialet i svart titan av rostfritt stål inkluderar vanligtvis olika typer av rostfritt stål såsom 201, 304, 316, etc., med en tjocklek som sträcker sig från 0,28 mm till 5 mm. När det gäller fysikaliska egenskaper är densiteten för svart titan av rostfritt stål cirka 7,92 g/cm³, elasticitetsmodulen är 200 GPa, draghållfastheten är 520 MPa, töjningen är 40 % och hårdheten är 207 HBW. När det gäller kemisk sammansättning innehåller den en viss andel grundämnen som kol, kisel, mangan, fosfor, svavel, krom, nickel och molybden.

 

Typerna av svart titan av rostfritt stål inkluderar svart titanborstad, svart titanfrostad och svart titanspegel, etc. Dessa typer kan använda olika ytbehandlingsprocesser under bearbetning, såsom spegelpolering, borstad sandblästring eller etsning. Bland dem är den svarta titanspegelplattan av rostfritt stål gjord genom slipning och polering på den vanliga rostfria stålplattan, och sedan titaniumplätering för att bilda ett korrosionsbeständigt svart titanskikt på dess yta.

 

Produktionsprocessen av svart titan rostfritt stål inkluderar huvudsakligen galvanisering och vattenplätering. Färgen på galvanisering är grå, medan färgen på vattenplätering är relativt svart. Om 304 eller 316 rostfri stålplåt används för vattenplätering av svart titan kan färgen justeras till svart eller blå enligt kundens önskemål. Den svarta plåten av rostfritt titan är relativt enkel i bearbetningsprocessen, färgen är stabil och det finns sällan allvarliga färgskillnadsproblem. Den har starka dekorativa egenskaper. Som en mångsidig färg kan svart appliceras på en mängd olika scener för att skapa en exklusiv och atmosfärisk dekorativ effekt.

 

II. Finns det svart titan?
1. Titansuboxid
Titansuboxide är ett mycket aktivt, rent svart oorganiskt nytt energifunktionellt material, och dess färg är svart.

När det gäller kemisk struktur ligger det mellan titandioxid (TiO2) och metalliskt titan. Den har en mängd olika former, inklusive polykristallina och kristallina former, varav de vanligaste är anatas och rutil. Strukturen hos titansuboxid av anatastyp är ett tetragonalt system, och strukturen hos titansuboxid av rutiltyp är ett hexagonalt system.

 

Titansuboxid är ett miljövänligt och giftfritt material som uppfyller livsmedelssäkerhetsstandarder och inte orsakar skador på huden, vilket uppfyller utvecklingsbehoven för en koldioxidsnål ekonomi. Titansuboxid har god elektrisk ledningsförmåga, speciellt Ti4O7-fasen, vars enkristallledningsförmåga är så hög som 1500S/cm³. Dessutom har titansuboxid också hög termisk stabilitet och god dispergerbarhet, och kan dispergeras jämnt i vatten och harts.

 

De svarta egenskaperna hos titansuboxid gör att den används ofta i fotokatalysatorer, batterielektrodmaterial, svarta LED-matrismaterial och andra områden. På grund av dess unika fysikaliska och kemiska egenskaper kan titandioxid användas som en katod för att ersätta grafit i batterifältet för att minska kapacitansdämpningen som orsakas av laddnings- och urladdningscykeln. Samtidigt visar det också bra prestanda inom kemisk industri, elektrometallurgi, galvanisering, miljöskyddsindustri och vattenrening.

1>Titandioxid egenskaper
① Fysiska egenskaper: Den har god elektrisk ledningsförmåga vid rumstemperatur, särskilt Ti4O7, vars enkristallkonduktivitet är 1500Scm-1. Volymdensiteten är 3,15 g/cm³-3,18 g/cm³.
② Kemiska egenskaper: Den har hög kemisk stabilitet och korrosionsbeständighet. I 50 grader och 42 % koncentration H2SO4 är den statiska korrosionshastigheten endast 0,019 g/m²/dag. Den har goda elektrokemiska egenskaper. Vid rumstemperatur styrs arbetsströmmen till 5-20mA/cm². Materialet kan användas som både positiva och negativa elektroder för väte- och syreutvecklingsreaktioner, och överpotentialen för väte- och syreutveckling är mycket hög.
③ Termisk stabilitet: Temperaturbeständigheten för titanoxid i oxiderande atmosfär är mindre än 6 00 grader, och pulverpartikelstorleken är mindre än eller lika med 1,0 μm.
④ Miljöskydd och icke-toxicitet: Den uppfyller livsmedelssäkerhetsstandarder, kommer inte att orsaka skador på huden och uppfyller utvecklingsbehoven för en koldioxidsnål ekonomi.

 

2>Användningsområden för titanoxid
① Batterifält: Som en katodersättning för grafit kan det minska kapacitansavfallet orsakat av laddnings- och urladdningscykeln; den används som elektroder och bipolära material för bränsleceller, zink-luftbatterier och flödesbatterier.
② Kemisk industri: På grund av dess utmärkta kemiska stabilitet och ledningsförmåga kan den användas i klor-alkaliindustrin, klorattillverkning, dikrominsyraframställning och organisk elektrosyntes.
③ Elektrometallurgifält: Som elektrod för elektrolytisk zinkavsättning, metallåtervinning, elektrolytisk manganoxid, metallfolieproduktion och återvinning av etsningslösning för kretskort.
④ Elektropläteringsfält: Eftersom elektrolyten innehåller mycket korrosiva ämnen som fluoridjoner, har titanoxidelektroden en hög syreutvecklingsöverpotential, stark korrosionsbeständighet, slitstyrka och stabil elektrodstorlek.
⑤ Miljöskyddsindustri och vattenreningsområde: används i stor utsträckning vid elektrokatalytisk nedbrytning av organiska föroreningar och lakvatten från deponier, elektrokatalytisk rening av fenolavloppsvatten, tryckning och färgning av avloppsvatten, rening av oljefält, rening av avloppsvatten från sjukhus, elektrolys av havsvatten för väteproduktion, avsaltning av havsvatten , elektrolys av vattendesinfektion och ozonproduktion.
⑥ Katodiskt skyddsområde: används för korrosionsskydd av oljelagringstankar, fartyg, kajer, broar och armerad betong, och katodiskt skydd av jord.
Det finns olika metoder för framställning av titandioxid, inklusive sol-gel-metod, hydrotermisk metod, högtemperaturoxidationsmetod, etc.

 

2. Svart titandioxid
Traditionell titandioxid är ett vitt pigment som ofta används i beläggningar, plaster, papperstillverkning och andra industrier. Titandioxid kan dock göras svart genom speciella kemiska behandlingar som hydrering, kemisk reduktion, anodisering-glödgning och andra metoder.

Jämfört med traditionell vit titandioxid uppvisar denna svarta titandioxid avsevärt förbättrad ljusabsorption och elektrontransportkapacitet, har förbättrade optiska absorptionsegenskaper och kan absorbera ljus från de ultravioletta till infraröda områdena i solspektrumet. Detta beror främst på dess speciella kärna-skal-struktur, där det yttre skalet är ett syrebrist amorft lager och den inre kärnan är den ursprungliga kristallina fasen.

Titandioxid med denna struktur uppvisar högre aktivitet i fotokatalytisk prestanda, särskilt i absorptionsförmågan för synligt ljus och nära-infrarött ljus, vilket är av stor betydelse för att förbättra utnyttjandet av solenergi. Detta gör att den har potentiellt tillämpningsvärde inom områdena fotokatalys, solceller, solvärmeuppsamling, etc., och ger en ny forskningsriktning för tillämpningspotentialen för titandioxid inom energiområdet.
① Fotoväteproduktion: Svart TiO2 har studerats brett för fotokatalytisk vattennedbrytning för att producera väte på grund av dess förmåga att absorbera synligt ljus och till och med nära-infrarött ljus. Till exempel kan Ti3+-joner och syrevakanser producerade genom hydrering avsevärt förbättra absorptionen av synligt ljus, laddningsbärarfångningsförmåga och laddningsseparationsförmåga, och därigenom förbättra effektiviteten av fotokatalytisk väteproduktion.
② Fotoelektrokemisk väteproduktion: Den svarta TiO2-nanorörsuppsättningen framställd med elektrokemisk reduktionsmetod visar förbättrad fotoelektrokemisk vattenklyvningsprestanda, vilket effektivt kan förbättra effektiviteten av fotoelektrokemisk väteproduktion.
③ Fotonedbrytning av organiskt material: Svart TiO2 har extremt hög fotonedbrytningseffektivitet för en mängd olika organiska föroreningar som fenol, aktivt svart 5, rhodamin B, metylenblått, etc., och används för att ta bort miljöföroreningar.
④ Fotokemiska sensorer: Black TiO2 används också i utvecklingen av fotokemiska sensorer på grund av dess utmärkta ljusabsorptionsprestanda, som används för att upptäcka organiska föroreningar i miljön.
⑤ Cancerfototermisk terapi: Polyetylenglykolbelagd hydrerad svart TiO2 har studerats för cancerdiagnos och behandling, vilket visar goda fototermiska terapieffekter.
⑥ Andra energi- och miljötillämpningar: Black TiO2 har också studerats för andra energiomvandlings- och miljösaneringsfält, såsom fotokatalytisk CO2-reduktion, antibakteriell desinfektion, etc.

 

Forskningsframsteg på svart titandioxid visar att dess ljusabsorptionsprestanda och fotokatalytiska aktivitet kan regleras genom olika syntesmetoder och defektteknik, och därigenom uppnå ett bredare spektrum av tillämpningar inom fotokatalysområdet. Även om vissa forskningsframsteg har gjorts är prestandan för svart TiO2 fortfarande långt ifrån de faktiska produktionskraven, och några viktiga fotokatalytiska mekanismer är fortfarande oklara. Ytterligare forskning behövs för att förbättra dess fotokatalytiska effektivitet och fotokvanteffektivitet.