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研究生:呂文揚
研究生(外文):LU, WEN-YANG
論文名稱:鈦金屬陽極處理著色性及耐磨耗之研究
論文名稱(外文):Study of coloring and wear resistance on titanium anodization
指導教授:楊子毅楊子毅引用關係
指導教授(外文):YANG, TZYY-YIH
口試委員:楊木榮楊子毅王全盛
口試委員(外文):YANG, MU-RONGYANG, TZYY-YIHWANG, CYUAN-SHENG
口試日期:2017-06-22
學位類別:碩士
校院名稱:臺北城市科技大學
系所名稱:機電整合研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2017
畢業學年度:105
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:鈦金屬陽極處理著色雪碧耐磨耗
外文關鍵詞:Titaniumanodizationcoloringspritewear resistant
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本研究利用陽極處理在鈦金屬表面產生氧化層,藉由不同的電壓及解液來觀察 其對鈦較好的著色度及耐磨耗性,藉此找到對鈦較好的陽極處理條件,以達到改變鈦金屬的外觀顏色及陽極層硬度,總共做了16種實驗。實驗分別為:區4種電解液分別為Na3PO4、NaOH、雪碧飲料、寶礦力飲料, 其中NaOH、Na3PO4電解液實驗電壓各為10V、20V、30V、40V、50V,雪碧飲料、寶礦力飲料電解液實驗壓各為30V、40V、50V,電解時間為3分鐘,電阻均為1KΩ。研究發現如果電壓30V時候,所上的顏色最深及均勻,如果電壓越大其顏色更深,但電壓過大可能導致顏色變淡、氧化層剝落,反而效果更差,實驗後我們只能鍍上一層肉眼可看見顏色不同但很薄的氧化層。在耐磨耗方面發現電解液為雪碧試片,其試片在碳鋼與9H鉛筆摩擦產生之刮痕面積皆比其他試片來的小,防蝕效率也來的較佳。
This study is aimed to form oxide layers on surface of titanium metal by utilizing anodic treatment. In order to develop appreciated coloring and wear resistance, various voltages and electrolytes are used to obtain optimal conditions. 16 conditions of specimens are performed in the study, including 4 electrolytes, Na3PO4, NaOH, Sprite beverage® and Po petrol drink®, operating at different voltages. The voltages are 10V, 20V, 30V, 40V and 50V for the Na3PO4, NaOH; and are 30V, 40V and 50V for the Sprite beverage® and Po petrol drink®, respectively. The duration of anodization is three minutes, with electrical resistance of 1 KΩ. The result shows that the specimen, which is treated at 30V, exhibits the deepest color and most even surface. The higher the voltage, the deeper the color is presented. However, overhigh voltage may lead to fading of the color and stripping off the oxide layer. The thin oxide layer reveals color that can be seen with naked eyes.
In the wear tests, the specimens, which are prepared by means of the Sprite® electrolyte, have relatively small scratches for either the 9H-pencil or the carbon steel tests. The anti-corrosion efficiency are also best among these specimens.

摘要 i
Abstract ii
目錄 iii
圖目錄 v
表目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究目的及動機 1
第二章 文獻回顧 3
2.1 鈦及鈦合金簡介 3
2.1.1 鈦合金的分類 3
2.1.2 鈦金屬氧化著色 7
2.2 陽極簡介 8
2.2.1 陽極氧化膜結構、性質與原理 10
2.2.2 陽極處理發色原理 11
2.3腐蝕的定義 12
2.4 鈦腐蝕的型態 15
2.5 電化學測試法 17
2.6 鈍化 19
2.7 鈦在鹼性溶液和酸性溶液中的腐蝕表現 20
第三章 實驗方法 21
3.1 實驗材料 21
3.2 實驗所需藥品及耗材 22
3.3 實驗所需儀器 23
3.4 實驗方法 24
3.4.1 前處理 26
3.4.2 陽極處理 26
3.4.3 數據分析 28
第四章 結果與討論 38
4.1 表面形貌分析 38
4.2 硬度分析 41
4.3 色度分析 44
4.4 表面粗糙度分析 50
4.5 極化曲線分析 53
4.6 耐磨耗分析分析 60
第五章 結論 65
第六章 參考文獻 67
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