將金屬或合金的制件作為陽極,采用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態(tài)和性能,如表面著色,提高耐腐蝕性、增強(qiáng)耐磨性及硬度,保護(hù)金屬表面等。例如鋁陽極氧化,將鋁及其合金置于相應(yīng)電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽極,在特定條件和外加電流作用下,進(jìn)行電解。陽極的鋁或其合金氧化 ,表面上形成氧化鋁薄層 ,其厚度為5~30微米 ,硬質(zhì)陽極氧化膜可達(dá)25~150微米 。陽極氧化后的鋁或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可達(dá)250~500千克/平方毫米,良好的耐熱性 ,硬質(zhì)陽極氧化膜熔點(diǎn)高達(dá)2320K ,優(yōu)良的絕緣性 ,耐擊穿電壓高達(dá)2000V ,增強(qiáng)了抗腐蝕性能 ,在ω=0.03NaCl鹽霧中經(jīng)幾千小時(shí)不腐蝕。氧化膜薄層中具有大量的微孔,可吸附各種潤滑劑,適合制造發(fā)動機(jī)氣缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力強(qiáng)可著色成各種美觀艷麗的色彩。有色金屬或其合金(如鋁、鎂及其合金等)都可進(jìn)行陽極氧化處理,這種方法普遍用于機(jī)械零件,飛機(jī)汽車部件,精密儀器及無線電器材,日用品和建筑裝飾等方面。陽極氧化膜由兩層組成。青浦功能性陽極氧化生產(chǎn)
陽極氧化的氧化膜的孔徑在100nm~200nm之間,氧化膜厚度10微米左右,孔隙率20%左右,孔距300~500nm之間。氧化膜的截面圖表明氧化膜孔基本上是管狀結(jié)構(gòu),氧化膜發(fā)生溶膜反應(yīng)基本上是在孔的底部發(fā)生的。而一般的硫酸直流陽極氧化膜的孔徑是20nm左右,如果是12微米的氧化膜,那是多深的細(xì)管狀結(jié)構(gòu)??!假設(shè)這是一個(gè)直徑1m的井,那么它的井深將有600m深。氧化膜的絕大部分優(yōu)良特性,如抗蝕、耐磨、吸附、絕緣等性能都是由多孔外層的厚度及孔隙率所決定的,然而這兩者卻與陽極氧化條件密切相關(guān), 因此可通過改變陽極化條件來獲得滿足不同使用要求的膜層。膜厚是陽極氧化制品一個(gè)很主要的性能指針, 其值的大小直接影響著膜層耐蝕、耐磨、絕緣及化學(xué)著色能力。在常規(guī)的陽極氧化過程中, 膜層隨著時(shí)間的增加而增厚。在逹到較大厚度之后, 則隨著處理時(shí)間的延長而逐漸變薄, 有些合金如AI-Mg、AI-Mg-Zn合金表現(xiàn)得特別明顯。因此, 氧化的時(shí)間一般控制在逹較大膜厚時(shí)間之內(nèi)。山東壓鑄鋁陽極氧化哪家好陽極氧化需要的時(shí)間很長。
鋁陽極氧化:以鋁或鋁合金制品為陽極,置于電解質(zhì)溶液中進(jìn)行通電處理, 利用電解作用使其表面形成氧化鋁薄膜的過程, 稱為鋁及鋁合金的陽極氧化處理。經(jīng)過陽極氧化處理,鋁表面能生成幾個(gè)微米———幾百個(gè)微米的氧化膜。比起鋁合金的天然氧化膜,其耐蝕性、耐磨性和裝飾性都有明顯的改善和提高。鋁陽極氧化的原理實(shí)質(zhì)上就是水電解的原理。當(dāng)電流通過時(shí), 將發(fā)生以下的反應(yīng):在陰極上, 按下列反應(yīng)放出 H2:2H + + 2e → H2 在陽極上, 4OH - 4e → 2H2O + O2, 析出的氧不僅是分子態(tài)的氧 (O2), 還包括原子氧(O), 以及離子氧(O-2), 通常在反應(yīng)中以分子氧表示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化, 形成無水的Al2O3膜: 2Al + 3[O] = Al2O3 + 1675.7KJ 應(yīng)指出, 生成的氧并不是全部與鋁作用, 一部分以氣態(tài)的形式析出。
鋁陽極氧化的封閉工藝:鋁氧化膜是多孔性膜,無論有沒有著色處理,在投入使用前都要進(jìn)行封閉處理,這樣才能提高其耐蝕性和耐候性。處理的方法有三類,即高溫水化反應(yīng)封閉、無機(jī)鹽封閉和有機(jī)物封閉等:(1)高溫水封閉這種方法是利用鋁氧化膜與水的水化反應(yīng),將非晶質(zhì)膜變?yōu)樗辖Y(jié)晶膜:水化反應(yīng)在常溫和高溫下都可以進(jìn)行,但是在高溫下特別是在沸點(diǎn)時(shí),所生成的水合結(jié)晶膜是非常穩(wěn)定的不可逆的結(jié)晶膜,因此,常用的鋁氧化膜的封閉處理就是沸水法或蒸汽法處理。(2)無機(jī)鹽封閉無機(jī)鹽法可以提高有機(jī)著色染料的牢度,因此在化學(xué)著色法中常用。①醋酸鹽法②硅酸鹽法(3)有機(jī)封閉法這是對鋁氧化膜進(jìn)行浸油、浸漆或進(jìn)行涂裝等,由于成本較高并且增加了工藝流程,因此不大采用,較多的還是用前述的兩類方法,并且以第一種高溫水合法為主流。將金屬或合金的制件作為陽極,采用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。
陽極氧化的目的是生產(chǎn)厚的氧化鋁表面層,該表面層可保護(hù)鋁不受任何腐蝕,并提供惰性表面,可在很多年內(nèi)保持其初始外觀。鋁合金通過使用陽極氧化設(shè)備進(jìn)行陽極氧化處理,以提高其耐腐蝕和磨損(磨損和侵蝕)的能力,并允許著色,改善潤滑或改善附著力。陽極層不導(dǎo)電。預(yù)處理陽極氧化涂層是透明的,因此可以看到下面金屬的外觀。因此,陽極氧化與鋁的自然外觀兼容。因此,陽極氧化之前的預(yù)處理非常重要,因?yàn)樗鼪Q定了陽極氧化產(chǎn)品的視覺吸引力。鋁表面可以采用任何機(jī)械和化學(xué)方法處理方法包括拋丸,拋光,增亮和蝕刻。氧化膜的大部分優(yōu)良特性都是由多孔外層的厚度及孔隙率所覺決定的,它們都與陽極氧化條件密切相關(guān)。山東壓鑄鋁陽極氧化哪家好
陽極氧化采用人工方法讓鋁及其鋁合金表面生產(chǎn)一層氧化膜并施以不同的顏色。青浦功能性陽極氧化生產(chǎn)
陽極氧化的硫酸濃度:通常采用15%~20%。濃度升高,膜的溶解速度加大,膜的生長速度降低,膜的孔隙率高,吸附力強(qiáng),富有彈性,染色性好(易于染深色),但硬度,耐磨性略差;而降低硫酸濃度,則氧化膜生長速度加快,膜的孔隙少,硬度高,耐磨性好。所以,用于防護(hù),裝飾及純裝飾加工時(shí),多使用允許濃度的上限,即20%濃度的硫酸做電解液。電解液溫度:電解液溫度對氧化膜質(zhì)量影響很大。溫度升高,膜的溶解速度加大,膜厚降低。當(dāng)溫度為22~30℃時(shí),所得到的膜是柔軟的,吸附能力好,但耐磨性相當(dāng)差;當(dāng)溫度大于30℃時(shí),膜就變得疏松且不均勻,有時(shí)甚至不連續(xù),且硬度低,因而失去使用價(jià)值;當(dāng)溫度在10~20℃之間時(shí),所生成的氧化膜多孔,吸附能力強(qiáng),并富有彈性,適宜染色,但膜的硬度低,耐磨性差;當(dāng)溫度低于10℃,氧化膜的厚度增大,硬度高,耐磨性好,但孔隙率較低。因此,生產(chǎn)時(shí)必須嚴(yán)格控制電解液的溫度。要制取厚而硬的氧化膜時(shí),必須降低操作溫度,在氧化過程中采用壓縮空氣攪拌和比較低的溫度,通常在零度左右進(jìn)行硬質(zhì)氧化。青浦功能性陽極氧化生產(chǎn)