Anodisasi titanium, sebagai teknologi dengan sifat unik dan aplikasi luas di bidang perawatan permukaan material, telah menerima perhatian yang meningkat dalam beberapa tahun terakhir. Titanium dan paduan titanium telah banyak digunakan dalam bidang kedirgantaraan, biomedis, manufaktur mobil, elektronik, dan banyak bidang lainnya karena kekuatan spesifiknya yang sangat baik, ketahanan terhadap korosi, biokompatibilitas, dan karakteristik lainnya. Anodisasi merupakan cara penting untuk lebih meningkatkan kinerja material titanium. Dengan membentuk lapisan oksida yang dapat dikontrol pada permukaan titanium, hal itu tidak hanya dapat meningkatkan sifat fisiknya secara signifikan seperti ketahanan terhadap korosi, ketahanan terhadap keausan, kekerasan, dll., tetapi juga memberinya beberapa fungsi khusus, seperti aktivitas biologis dan sifat fotokatalitik.
Oksidasi anodik adalah proses elektrokimia di mana logam atau paduan ditempatkan dalam elektrolit tertentu dan medan listrik DC eksternal diterapkan untuk menyebabkan logam mengalami reaksi oksidasi sebagai anoda, sehingga membentuk lapisan oksida pada permukaannya. Untuk titanium, dalam oksidasi anodik, atom titanium kehilangan elektron di bawah aksi medan listrik dan dioksidasi menjadi ion titanium (Tiⁿ⁺) dan memasuki elektrolit. Selanjutnya, ion titanium bergabung dengan anion (seperti OH⁻, dll.) dalam elektrolit untuk secara bertahap membentuk lapisan titanium oksida (TiO₂) pada permukaan titanium.
Reaksi anodik: Ti – ne⁻→Tiⁿ⁺. Saat reaksi berlanjut, ion titanium yang dihasilkan (Tiⁿ⁺) terus berdifusi ke dalam elektrolit, sementara anion (seperti OH⁻) dalam elektrolit bermigrasi ke permukaan anoda.
Reaksi katode: 2H⁺ + 2e⁻→H₂↑. Hidrogen terus menerus dihasilkan di katode, sementara kation (seperti ion logam, dll.) dalam larutan bermigrasi ke katode.
Ion titanium (Tiⁿ⁺) yang bermigrasi ke permukaan anoda bergabung dengan anion (seperti OH⁻) dalam elektrolit untuk menghasilkan titanium oksida (TiO₂), dan secara bertahap membentuk lapisan oksida pada permukaan titanium.
Titanium Anodisasi Asam Sulfat
Menggunakan asam sulfat sebagai elektrolit utama merupakan metode anodisasi yang paling umum. Dalam larutan asam sulfat dengan konsentrasi 15% – 30%, lapisan oksida terbentuk pada permukaan titanium dengan mengendalikan parameter seperti voltase, suhu, dan waktu. Metode ini berbiaya rendah, menghasilkan lapisan oksida yang seragam dan padat dengan ketebalan sedang, dan banyak digunakan dalam bidang kedirgantaraan, elektronik, dll.
Anodisasi Titanium dengan Asam Oksalat
Dengan menggunakan elektrolit asam oksalat, lapisan oksida yang lebih tebal dan lebih keras dapat dibentuk pada permukaan titanium. Lapisan oksida memiliki struktur khusus dan ketahanan aus serta ketahanan korosi yang baik. Lapisan ini sering digunakan pada komponen mekanis dengan persyaratan kekerasan dan ketahanan aus yang tinggi, seperti komponen titanium pada mesin mobil. Setelah anodisasi asam oksalat, lapisan ini dapat menahan kondisi kerja yang lebih berat.
Anodisasi Asam Fosfat Titanium
Dengan menggunakan elektrolit asam fosfat, film oksida yang dihasilkan memiliki kinerja penyerapan yang baik, yang mendukung pewarnaan, pengecatan, dll. Film ini banyak digunakan dalam produk titanium yang memerlukan dekorasi permukaan atau pelapisan lebih lanjut, seperti bahan titanium yang digunakan untuk dekorasi arsitektur, yang dapat diwarnai setelah anodisasi asam fosfat untuk mendapatkan warna yang kaya.
Titanium Anodisasi Asam Kromat
Menggunakan asam kromat sebagai elektrolit. Asam kromat sering digunakan pada komponen kedirgantaraan dengan persyaratan kinerja kelelahan yang tinggi, seperti komponen struktural paduan titanium pada sayap pesawat, untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi sekaligus memastikan masa pakai kelelahan. Namun, asam kromat bersifat toksik dan air limbah harus diolah secara ketat saat digunakan.
