博士论坛：《合金彩绘——钛的氧化》

作者：沈昊明 康文中 点击次数：2560次 创建时间：2026-04-13

沈昊明，北京大学化学专业学士，先进材料与力学专业博士，2020-2022年北京大学材料学院博雅博士后，主要从事二氧化碳电催化还原的第一性原理计算。现任北京市第一0一中学化学教师，化学竞赛教练。曾获北京市新任教师第七届“启航杯”教学风采展示活动二等奖。

2026年4月8日中午一点，博士论坛如期开展，毕业于北京大学的沈昊明博士为大家带来了一场题为《合金彩绘——钛的氧化》精彩论坛。

此次论坛中沈博士对近些年越来越常见的钛杯以及钛杯的彩色工艺做了介绍，并现场利用化学反应，在金属钛的表面产生有趣的物理现象，进行彩绘。

沈博士首先介绍了金属钛的性质——活泼性强于锌，但由于表面生成的氧化膜致密且稳定，难以继续反应，实际上很难发生反应。而金属钛表面的二氧化钛是钛最常见的氧化物，通常为白色固体，耐酸耐碱。而正是这层白色的固体，可以在不同的厚度时，表现出不同的颜色。

随后沈博士又补充介绍了二氧化钛氧化膜由于薄膜干涉表现出不同颜色的原理，通过调整电解反应的电压，可以控制形成不同厚度的薄膜，从而制作出不同颜色的金属器件。实验过程中，通过控制电压和电解液，可在钛片上产生不同颜色的效果，包括棕色、金色和绿色等。此外，通过笔刷蘸取电解液在钛片上写字，也可形成不同的色彩图案。这种技术可用于制作多彩的钛制品，具有实际应用价值。

简单演示实验后，现场的同学们也自己动手用铜丝、碳酸氢钠溶液、干电池等器材，对自己领到的钛片进行了电解氧化上色。第一次上手，操作还有些生涩，经过讨论分析，同学们也逐渐找到了上色过程的技巧。论坛结束后同学们还通过镀膜雕刻，设计图案，完成了更复杂的电镀彩绘。此次论坛融理论性与实践性于一体，不仅让大家了解了钛阳极氧化的原理，还让同学们亲手操作，在领到的钛片表面进行了化学彩绘。

学生发展中心冯竹副主任、教师发展中心教科研负责人兼博士论坛主持人、化学组部分教师、高一年级和初三年级50余名同学以及在线的1265人参加了此次论坛。

撰稿：沈昊明  康文中 
审核：史  艺