钛火焰纹详解(正宗科学八卦)

albertnaoko

美观恐怕是钛火焰纹得以流行的最重要原因.
strider让刀具里火焰纹的概念深入人心. rick hinderer和eric blair等人更是用火焰纹的钛制品创造了巨大的经济效益. 漂亮的火焰纹讨人喜,因为人们可以随心所欲地控制她的线条; 而且火焰纹的颜色是那种自然离散的渐变色,谁又能拒绝?
strider的细条状火焰纹是教科书式的,恰到好处的距离控制使得整个钛合金表面没有遗漏的空隙,紧凑但是颜色的过渡却很饱满柔和. strider式的火焰纹美, 但是却没有泛滥, 能做出strider式火焰纹的人寥寥无几, 那是因为想要达到这样的水平不但需要技术还需要辅助工具. 有理论知识, 你却试不出来, 因为你不知道你究竟需要什么工具.
详解钛火焰纹...我确实有所顾虑 - 希望从我的解密里得到启发的朋友把它全部用在自己的原创设计上. 另外希望我对TiO2,TiCN,TiN的介绍能让DIY爱好者明白,火焰纹也是有很重要的实用价值.

albertnaoko

八卦要说,但在说八卦前我想先扯点科学.
我DIY钛合金的东西有段时间了,我对钛的电镀还算比较有心得体会.各种颜色的搭配组合我早就可以信手拈来.但是我给自己做东西时都是胡乱一烧做个四不像的火焰处理了事.不是我不爱电镀出来的美丽颜色,而是我知道电镀永远是电镀,火焰永远是火焰.两者是有本质区别的.
下面有张电镀彩虹表.它给出了不同电压下对应的不同颜色.电镀钛说简单点就是给钛的表面加了一层膜,这层膜的厚度决定它的颜色,而不同电压可以达到不同的膜的厚度.控制电压和时间从而控制膜厚,你就能操控颜色了.
火焰处理同样是给钛加一层膜,彩虹表里的电压改成温度一样适用于火焰处理.
电镀和火焰不同的地方在于这层膜的成份.
电镀上去的膜是氧化钛,火焰上去的膜里除了氧化钛还有氮化钛(因为空气里有氧也有氮).氧化钛的硬度大约55,比较耐磨,氮化钛(TiN)硬度81,非常耐磨. 如果火焰时不用加氧的焰,燃气里不完全燃烧的碳还可能与钛形成TiCN,硬度90,超耐磨(镀在钻头上用来增加耐磨度的东西).
另外一点,氧化铝也是超硬超耐磨的东东,电镀时6Al4V钛合金里的铝怎么也变不成氧化铝,但是火焰时就有可能形成刚玉结构.更是增加了表面硬度和耐磨度.
这回你知道为什么我把给自己用的东西都烧得惨不忍睹了吧?TiN,TiCN和氧化铝都需要高温才能形成.如果我只把钛烧成咖啡色或者蓝色那我还不如去电镀.因为这时候只形成了氧化钛.但是高温情况下我就可以得到耐磨的表面,缺点是这种情况下就非常难控制火焰纹的形状了,因为那时候热的传导占了上风.
钛合金有个不太好的绰号:"划痕磁铁". 意思就是说钛的表面太容易出划痕了.硬度不够嘛,日常使用中碰个钢呀,玻璃呀的就出划痕了.可TiN,TiCN确实极好的耐磨高硬材料, 所以市场上才有那些镀了TiCN,TiN的剪刀,指甲刀,钻头...等等.因为TiCN,TiN远远比钢材耐磨,硬度也高好几个级别.
我的几个宝贝东西虽然丑,但是哪怕在玻璃上磕磕碰碰都不出划痕哩.

albertnaoko

这层聊八卦...火焰纹制作的八卦.
楼上说了火焰纹的实际价值,但是这个价值能不能被体现出来完全看制作者对它的理解有多深.
strider或者eric的火焰纹,别人极其难模仿它的原因说白了就一点: 控制不好热传导
钛虽然不是热的良导体,但是也不次.
当你还没拉出火焰纹的时候火焰两边的颜色已经变色过了头,那你就永远拉不出那条渐变的纹路.
之前说了颜色由膜厚控制,strider和eric很聪明地用漫反射的原理消弱了膜厚的作用 - 喷沙. 喷沙相当于打碎了那面彩色的镜子,让颜色向四面八方散开去.这样在烧火焰纹的时候,他们给自己赢得了一点时间,因为此时热传导对于颜色的影响消弱了.自己动手试的时候,我建议大家在抛光的表面和喷沙的表面都试一下,可以体验颜色变化的过程快慢的差别.
下面第一张图其实是个失败的尝试.原因接下来说.
漂亮的火焰纹的美感之一就是紧凑,可是由于热传导,紧凑的距离很难达到 - 紧凑了,两根火焰纹的颜色就重合了. 所以很多人不得不增加火焰纹的间距.可是增加了距离....呃...做出来的其实就不是标准的火焰纹了.
最关键的一点是喷嘴和燃料的选择.我给自己烧用的就是无氧的丙烯或者丙烷.strider和eric用的都是加氧的.
焰心温度要高出我的这个好几百度,差别很大. 加氧火焰的一般都是用两根管,两个气罐得到.掺氧的燃气也有,可是温度就没法控制了.
喷嘴越小越好.1毫米的火焰直径听起来很吓人...但是你要是想做出strider或者eric式的火焰纹,你就得花血本.高温但是窄的火焰很好地抑制了热传导的影响. 你有足够的时间观察颜色,控制形状.
具体操作是:调好1毫米宽的火焰, 距离钛表面1厘米加热(千万别用外焰烧),烧红了不行,要烧到红炽,这时候你可以看到烧红的区域里出现了一个亮斑,这就是我们需要的颜色,接着移动火焰从而移动亮斑,保持这个亮斑,亮斑拉出的线路就是一条火焰纹的线路.
听起来很难,做起来也不容易.任何一个环节没做到都会导致烧不出理想的火焰纹.
为了追求有美感的火焰纹,喷沙处理是不可缺少的一个环节.但是它又打破了TiN,TiCN形成的致密表面.所以耐磨的性质就失去了.
最后分享一个心得: 光滑的钛可以烧出相当坚硬耐磨的表面,烧完之后你可能会发现表面有点暗淡,那是因为燃气不完全燃烧留下的残余,用水是洗不掉的,可以用3000目以上的柔软砂纸抛几个来回,在阳光下这个表面就非常精致漂亮了.

nldr

好文章，可惜我这种菜鸟就算知道了怎么做也没用。。。

albertnaoko

好文章，可惜我这种菜鸟就算知道了怎么做也没用。。。
nldr 发表于 2009-12-18 04:54

除了制作秘笈,我强调的重点就是: 火焰处理的钛表面可以非常坚硬耐磨 :)
我想这才是大家最关心的.

fyeunng

真漂亮
{:3_49:}

nut

最近非常喜欢钛制品，感谢分享，加分鼓励！

天香雅居

我只关心楼主接不接活儿 当然这是帮大家问的

兵不血刃

对LZ展示的那款带mini小直的钛钱夹非常有兴趣！！！

ericf

很好的介绍。我也喜欢钛表面的眩丽效果。稍后让我拿几个便宜的刀柄试一下。

对了，我只有防风打火机和餐馆烤食物的小喷灯，它们的燃料应该是丁烷，温度够吗？

albertnaoko

可以.丙烷在空气里燃烧的极限温度是1995摄氏度
丁烷是1970摄氏度.
1200度就可以形成氮化钛了.

albertnaoko

配上氧气的话丙烷和丁烷可以接近2800摄氏度.

ericf

不配氧气了，先试着。虽然氧气加液化石油气的组合我们也用过，但是太麻烦，而且家伙太大了。

锈之刀

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如果想处理出100V的绿色，并且想整体都呈现出，没有色阶的绿色，纯正的绿色。。。有可能吗？

albertnaoko

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如果想处理出100V的绿色，并且想整体都呈现出，没有色阶的绿色，纯正的绿色。。。有可能吗？
锈之刀 发表于 2009-12-18 10:27

要保证你的电压稳定(电解液用苏打水,两勺苏打一杯水), 将整体全部浸入后通电,然后断电就行了.
如果是抛光表面,大约3秒钟就电镀好了.

jedi

5.jpg是个什么？？？？？

舰艇发射

A斑竹真是学化学的，这方面就是好。

sioncool

赞~A兄的动手能力强啊~~~呵呵偶看看就好啦

风水

要保证你的电压稳定(电解液用苏打水,两勺苏打一杯水), 将整体全部浸入后通电,然后断电就行了.
如果是抛光表面,大约3秒钟就电镀好了.
albertnaoko 发表于 2009-12-18 10:32

电镀没有试过，对于电源有没有什么要求？在操作过程中有没其他需要注意的地方？网格类的是不是需要其他材料遮挡？还是贴膜？ 火焰的倒是试过一些，表面确实很耐划，不过我用的是烧烤用的喷枪，火焰很大，很难控制颜色和花纹，烧出来不好看，对于你图片中出现的那个喷枪很喜欢，还有配套的喷嘴，就是不知道国内有没有。能否提供品牌和参数？非常感谢！

AXIA

可以.丙烷在空气里燃烧的极限温度是1995摄氏度
丁烷是1970摄氏度.
1200度就可以形成氮化钛了.

配上氧气的话丙烷和丁烷可以接近2800摄氏度.
albertnaoko 发表于 2009-12-18 09:59

操作上技术难度并不太高，设备也不难置办。超细喷嘴也能找到，甚至有条件的朋友可以DIY。
就是要反复实践、摸索，有了足够的经验就容易得到想要的图案效果，熟能生巧。

注意钛合金熔点不到1700度，要防止过烧。过烧是无法补救的！