铝由于其比重小,加工性能好,导电、热性能优良,塑性好,抗大气腐蚀能力强,易于成形,价格便宜等优点在轻工,建材,惠州氧化,航天等领域广泛应用。铝在空气中可自然形成一层氧化膜,起到一定的防护作用,但这种在空气中自然形成的膜性能并不足以真正地保护铝基体。因而人们研究了各类方法以制得性能优良的铝阳极氧化膜,铝阳极氧化法是其中为常用的一种。铝阳极氧化膜不仅具有良好的力学性能、很高的耐蚀性,同时还具有较强的吸附性,可对其进行着色处理获得诱人的装饰外观。
铝阳极氧化,是指在一定的电解液中,以铝为阳极进行电解,从而使其表面形成氧化物薄膜的过秳。通过铝阳极氧化法可以在铝表面上获得足够厚的氧化膜,且膜层具有硬度高、绝缘性好、耐蚀性强、吸附能力强等特点。它被广泛应用于建筑、航空、工业,电子产品等领域。随着工业的収展,传统的铝阳极氧化法已不能满足人们的需要,因此改善阳极氧化铝膜的性能成为当今研究领域的一个焦点。
铝阳极氧化的方法可以根据是电解液的不同分为磷酸法、硫酸法、铬酸法、草酸法、有机酸法和混合酸法等。铝阳极氧化使用的电源从开始时的直流电,发展到交流电、交直流叠加、方波脉冲电源等。用硫酸配电解液直流电进行铝阳极氧化,是为经典的方法,此法具有工艺简单、溶液稳定、操作简便和成本低等优点。
阳极氧化铝处理的机理
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阳极氧化铝处理的机理:阳极效应的发生是由于随着电解过程的进行,电解质中含氧离子逐渐减少,当达到一定程度后,则有氟析出且与阳极炭作用生成炭的氟化物,炭的氟化物在分解时又析出细微的炭粒,这些炭粒附在阳极表面上,阻止了电解质与阳极的接触,使电解质不能很好地湿润阳极,就像水不能湿润涂油的表面一样,使电解质-阳极间形成一层导电不良的气膜,东莞氧化,阳极过电压增大,引起阳极效应。当加入新的氧化铝后,在阳极上又析出氧,氧与炭粉反应,逐渐使阳极表面清静,阳极氧化,电阻减小,电解过程又趋于正常。
铝及其合金的氧化处理分为化学氧化和电化学氧化(俗称阳极氧化)两大类。用于装饰的目的往往需进行着色处理,着色的方法有化学着色和电解着色之分。
化学氧化处理所获得的膜层比较薄,一般厚度为0.5μm——4μm,质软不耐磨,抗蚀能力低于阳极氧化膜,一般不宜单独使用。由于化学氧化膜吸附能力较好,主要作用油漆的底层。
阳极氧化的氧化膜厚度约为5——20微米(硬质阳极氧化膜厚度可达60——200微米),拥有较高硬度,良好的耐热和绝缘性,抗蚀能力高于化学氧化膜,多孔,有很好的吸附能力。
化学氧化处理所需设备简单、操作方便,氧化,生产效率好而成本低,适用范围广,不受零件大小和形状的限制,可以氧化大型零件和组合件(如点焊件、铆接件、细长管子等)。经化学氧化后涂装,可有效地提高零件的耐蚀能力。
铝阳极氧化膜综合性能优于化学氧化膜,应用更为广泛,主要用途有:
(1)防护性。提高零件的耐磨、耐蚀、耐气候腐蚀。
(2)装饰性。制成本色光亮膜,看成彩色膜。
(3)绝缘性。作为电容器介质膜,铝线卷绝缘膜,每微米厚度可耐25V电压。
(4)提高与有机涂层的结合力,作涂装底层。
(5)提高与无机覆盖层的结合力,作电镀、搪瓷的底层。
(6)开发中的其他功能用途,在多孔膜中沉积磁性合金作记忆元件、太阳能吸收板、超高硬质膜、干润滑膜、触媒膜等。
因此铝及其合金的氧化处理在建筑业、航空和航天工业、电气和电子工业、食品工业、化工、交通运输业等领域获得了广泛应用。同时随着这些行业的发展,它们对阳极氧化的要求也越来越高。
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