铝合金阳极氧化与表面处理技术 铝合金的密度( 二 )


2.化学抛光的原理
通过控制铝表面的选择性溶解,使铝表面的微凸起部分相对于凹陷部分优先溶解,从而达到表面光滑光亮的目的 。电化学抛光的原理是尖端放电,和其他化学抛光类似 。
3.化学转化的作用
化学转化主要用于保护铝及其合金免受腐蚀 。它可以直接作为涂层使用,也可以作为有机聚合物的底层使用,既解决了涂层与铝的附着力,又提高了有机聚合物涂层的耐腐蚀性 。
4.化学原理与创业网络
铝金属表面与化学处理液中的化学氧化剂反应形成化学转化膜的化学处理过程 。常见的化学转化可分为化学氧化处理、铬酸盐处理、磷铬酸盐处理和无铬化学转化 。
5.化学转化概论
在沸水中可以在铝上获得致密的保护性化学氧化膜 。这种方法被称为化学氧化处理,但由于成膜速度和性能,它没有大规模生产 。铬酸盐处理形成的渗铬膜是目前耐蚀性最好的铝化学转化膜 。它不仅常用于喷涂的底层,也可直接用作铝合金的最终涂层 。然而,它的缺点是严重的环境污染 。磷铬酸盐处理可满足喷涂底层,三价铬无毒,目前在3C产品中广泛使用 。无铬化学转化目前工业生产主要采用含钛或(和)锆的氟络合物的无铬处理,需要严格的化学预处理,无铬膜无色透明,因此无法用肉眼判断化学转化的实际效果,因此更依赖于可靠的工艺和对工艺的严格控制 。综上所述,磷铬酸盐处理是3C产品最常用的化学转化 。
动词 (verb的缩写)铝合金阳极氧化
1.阳极氧化的定义
阳极氧化是一种电解氧化,通常将铝合金表面转化为氧化膜,具有保护、装饰等功能 。
2.阳极氧化膜的分类
氧化膜可分为两类:阻挡氧化膜和多孔氧化膜 。阻挡氧化膜是靠近金属表面的致密、无孔的薄氧化膜,根据施加的电压,其厚度通常小于0.1um 。多孔氧化膜由阻挡层和多孔层组成 。阻挡层的厚度与施加的电压有关,多孔层的厚度取决于通过的电流 。多孔氧化膜是最常用的一种 。
3.阳极氧化膜的特性
A.氧化膜的结构为多孔蜂窝结,膜的多孔性使其具有良好的吸附能力,可作为涂层的底层或染色,以提高金属的装饰效果 。
B.氧化膜的硬度很高,阳极氧化膜的硬度很高,约为196-490 HV,因为高硬度决定了氧化膜优异的耐磨性 。
C.氧化膜的耐蚀性,氧化铝膜在空气体和土壤中非常稳定,与基材的结合力也很强 。一般氧化后会染色密封或喷涂,进一步增强其耐腐蚀性 。
D.氧化膜的结合力,氧化膜与基底金属的结合力很强,很难机械分离 。即使膜层随金属弯曲,膜层仍与基底金属保持良好的结合,但氧化膜的塑性小,脆性大 。当膜层受到较大的冲击载荷和弯曲变形时,就会开裂,因此这种氧化膜不易在机械作用下使用,可以作为漆层的底层 。
E.氧化膜绝缘,铝阳极氧化膜具有高阻抗和低热导率,热稳定性高达1500度,热导率为0.419 W/(MK)-1.26 W/(MK) 。可用作电解电容器的介质层或电器产品的绝缘层 。
不及物动词铝合金氧化膜的形成过程
1.阳极氧化的第一阶段
在无孔层ab部分的形成阶段,电压在关断时间(几秒到几十秒)期间急剧增加,达到临界电压(最大电压),表明此时在阳极表面上形成了连续的无孔薄膜层 。无孔层的电阻很大,这阻碍了膜的进一步增厚 。无孔层的厚度与形成电压成正比,氧化膜在电解液中的溶解速率成反比 。厚度约为0.01至0.1微米 。
2.阳极氧化的第二阶段
在多孔层形成阶段,bc段会先从膜最薄处的空孔中溶解出来,电解液可以通过这些空孔到达铝的新鲜表面,使电化学反应继续进行,电阻降低,电压随之下降(下降范围为最高值的10-15%),膜上出现多孔层 。
3.阳极氧化的第三阶段
多孔层变厚,cd段,然后电压平稳缓慢上升,然后无孔层不断溶解到多孔层中,新的无孔层友不断生长,使多孔层不断变厚 。当生成速率和溶解速率达到动态平衡时,膜厚不再增加,这时反应应该停止 。
七、铝合金阳极氧化工艺
1.阳极氧化的一般过程
常用的铝合金阳极氧化工艺包括硫酸阳极氧化工艺、铬酸阳极氧化工艺、草酸阳极氧化工艺和磷酸阳极氧化工艺 。最常用的方法是硫酸阳极氧化 。
2.硫酸阳极氧化
目前,国内外广泛使用的阳极氧化工艺是硫酸阳极氧化 。与其他方法相比,它在生产成本、氧化膜的特性和性能、成本低、膜的透明度好、耐腐蚀性和耐摩擦性好、易着色等方面具有很大的优势 。它采用稀硫酸作为电解液对产品进行阳极氧化,膜厚可达5um—20um 。该薄膜吸附性好,无色透明,工艺简单,操作方便 。

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