陽極氧化膜的結(jié)構(gòu):陽極氧化膜由兩層組成,外層稱為多孔層,較厚、疏松多孔、電阻低。內(nèi)層稱為阻擋層(亦稱活性層),較薄、致密、電阻高。多孔的外層是在具有介電性質(zhì)的致密的內(nèi)層上成長起來的??傮w而言,陽極氧化膜是六角柱體的列陣,每一個(gè)柱體都要一個(gè)充滿溶液的星型小孔,形似蜂窩狀結(jié)構(gòu),孔壁的厚度孔隙直徑的兩倍。阻擋層阻擋層是由無水的AI2O3所組成,薄而致密,具有高的硬度和阻止電流通過的作用。多孔的外層氧化膜主要是由非晶型的AI2O3及少量的r-AI2O3.H2O還含有電解液的陰離子組成。陽極氧化的目的是生產(chǎn)厚的氧化鋁表面層。高耐磨陽極氧化質(zhì)量
運(yùn)用陽極氧化設(shè)備進(jìn)行陽極氧化處理對控制活塞頂部,特別是直噴式燃燒室口部熱龜裂很有效,在燃燒使活塞溫度升高的時(shí)候,燃燒室口部母材部分會(huì)產(chǎn)生通常的壓縮應(yīng)力,如果有陽極氧化處理層,那么在陽極氧化處理層附近的母材部分會(huì)產(chǎn)生拉伸應(yīng)力,該拉伸應(yīng)力有緩和產(chǎn)生在鋁母材部分壓縮應(yīng)力的作用。陽極氧化膜層熔點(diǎn)高達(dá)2000℃,導(dǎo)熱系數(shù)小于0.16w/m.k,可使活塞頂部燃燒室承受瞬時(shí)高溫,并可起絕熱作用,具有良好的耐熱性、絕緣性和防腐性膜層。傳統(tǒng)的活塞陽極氧化采用低電流的處理方法,以防止氧化過程中大量的焦耳熱的產(chǎn)生而導(dǎo)致氧化膜層的損壞,所以氧化時(shí)間較長,生產(chǎn)效率較低。高耐磨陽極氧化質(zhì)量運(yùn)用陽極氧化生產(chǎn)線進(jìn)行陽極氧化處理是常用的方式,已經(jīng)為人們所熟知。
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)。
陽極氧化是一種目前普遍應(yīng)用在金屬處理中的工藝,應(yīng)用普遍的金屬種類就是鋁。所以陽極氧化一般指代鋁的陽極氧化。其原理是讓鋁或鋁合金在相應(yīng)的電解液和特定的工藝條件下,讓其通過電流,在鋁制品(陽極)上形成一層氧化膜的過程.鋁的陽極氧化,是在將鋁及其合金的表面上形成厚度為5微米~20微米的保護(hù)膜,如果為了好的硬度,硬質(zhì)陽極氧化膜可達(dá)60微米~200微米。這層膜可以改變金屬的表面狀態(tài)和性能,如提升表面著色能力、提高耐腐蝕性、增強(qiáng)耐磨性和硬度,以及保護(hù)表面等。陽極氧化早就在工業(yè)上得到普遍應(yīng)用。
鋁陽極氧化著色的技巧: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,來提高鋁材的耐磨性,延長使用壽命并增加色澤。噴砂氧化加強(qiáng)染色前的清洗,產(chǎn)品有氧化槽中取出后要充分清洗,鋁陽極氧化表示尤其工件的夾縫、盲孔處,不然殘留的酸在染色時(shí)會(huì)慢慢流出來,讓染色溶液的ph偏離正常范圍,并讓其部位的顏色和別的地方有明顯的差別,甚至有可能腐蝕氧化膜。氧化鋁的表面在自然條件下就保持一層10100埃的氧化膜,人工氧化膜根據(jù)不同的目的讓膜厚度控制在0.5-250微米。人工膜生產(chǎn)的方法有化學(xué)氧化法和電化學(xué)氧化法。化學(xué)氧化將表面凈化處理后的鋁或鋁合金在含有氧化劑的氧化溶液中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),形成一層陽極氧化膜?;钚詣┑淖饔檬鞘龟枠O氧化膜在生產(chǎn)過程中部分溶解,產(chǎn)生孔隙,使氧化繼續(xù)進(jìn)行,陽極氧化膜得以增厚。陽極氧化通常在硫酸、草酸或鉻酸等電解質(zhì)溶液中進(jìn)行。鋁陽極氧化稱以鋁作陽極、鉛等金屬做陽極,在直流電場的作用下,陰離子向陽極移動(dòng),并在陽極產(chǎn)生新生氧于陽極的鋁作用,生成氧化膜。極氧化生成的膜有幾個(gè)微米到幾十個(gè)微米。高耐磨陽極氧化質(zhì)量
陽極氧化鋁型材,膜厚均勻,有良好的金屬質(zhì)感。高耐磨陽極氧化質(zhì)量
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。高耐磨陽極氧化質(zhì)量