铝及铝合金阳极氧化

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铝合金阳极氧化操作方法

铝合金阳极氧化操作方法

铝合金阳极氧化操作方法
铝合金阳极氧化是一种常见的表面处理方法,可以提高铝合金的耐蚀性和硬度。

操作方法包括以下几个步骤:
1. 准备工件:将需要进行阳极氧化处理的铝合金工件清洗干净,去除油污和杂质。

2. 预处理:对工件进行预处理,包括去除氧化皮、清洗和除油等操作。

确保工件表面干净、平整。

3. 阳极氧化:将清洁的铝合金工件浸入含有酸性电解液的电解槽中,并连接阳极和阴极,通过施加电压使阳极氧化反应发生。

这一步骤会在工件表面形成一层氧化膜。

4. 封孔处理:在完成阳极氧化后,通常需要对工件进行封孔处理,以提高其耐腐蚀性能。

5. 清洗和干燥:将阳极氧化后的工件进行清洗和干燥,确保表面干净和无水渍。

6. 检验和包装:对阳极氧化后的工件进行检验,确保表面质量符合要求,然后进行包装。

需要注意的是,阳极氧化操作需要严格控制处理参数,包括电解液成分、温度、电压和处理时间等,以确保处理效果和工件质量。

另外,处理过程中要注意安全防护和环保要求。

铝合金阳极氧化标准

铝合金阳极氧化标准

铝合金阳极氧化标准铝合金是一种常见的金属材料,其具有优良的导热性、导电性和耐腐蚀性,因此在工业制造和日常生活中被广泛使用。

然而,铝合金的表面往往需要进行阳极氧化处理,以提高其表面硬度和耐腐蚀性能。

阳极氧化是一种通过电化学方法在铝合金表面形成氧化膜的工艺,而铝合金阳极氧化标准则是对这一工艺的要求和规范。

本文将就铝合金阳极氧化标准进行详细介绍。

首先,铝合金阳极氧化标准主要包括对氧化膜的厚度、硬度、耐蚀性和颜色等方面的要求。

在实际生产中,氧化膜的厚度是一个非常重要的指标,通常要求在5-25μm范围内。

而氧化膜的硬度则直接影响着铝合金的耐磨性和耐腐蚀性能,因此硬度的测试和控制也是至关重要的。

此外,氧化膜的耐蚀性和颜色也是铝合金阳极氧化标准所要求的重点内容。

其次,铝合金阳极氧化标准还涉及到了处理工艺的要求。

在阳极氧化过程中,电解液的成分、温度、电压和时间等参数都会对氧化膜的质量产生影响,因此需要严格控制这些工艺参数,以确保氧化膜能够符合标准要求。

同时,还需要对氧化膜进行密封处理,以提高其耐腐蚀性能。

此外,铝合金阳极氧化标准还对检测方法和检测设备提出了要求。

在生产过程中,需要通过一系列的检测手段来验证氧化膜的厚度、硬度、耐蚀性和颜色等指标是否符合标准要求。

因此,需要配备相应的检测设备,并严格按照标准的检测方法进行检测。

最后,铝合金阳极氧化标准的实施对于提高铝合金制品的质量和使用性能具有重要意义。

通过严格执行标准要求,可以确保铝合金制品具有良好的耐腐蚀性能和装饰效果,从而满足不同行业对铝合金制品的需求。

综上所述,铝合金阳极氧化标准是对铝合金阳极氧化工艺和产品质量的要求和规范。

严格执行标准要求,不仅可以提高铝合金制品的质量和使用性能,还能够满足不同行业对铝合金制品的需求,推动铝合金产业的发展。

铝合金阳极氧化及着色

铝合金阳极氧化及着色

1 前言铝及其合金材料由于其高的强度/重量比,易成型加工以及优异的物理、化学性能,成为目前工业中使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料。

然而,铝合金材料硬度低、耐磨性差,常发生磨蚀破损,因此,铝合金在使用前往往需经过相应的表面处理以满足其对环境的适应性和安全性,减少磨蚀,延长其使用寿命。

在工业上越来越广泛地采用阳极氧化的方法在铝表面形成厚而致密的氧化膜层,以显著改变铝合金的耐蚀性,提高硬度、耐磨性和装饰性能。

阳极氧化是国现代最基本和最通用的铝合金表面处理的方法。

阳极氧化可分为普通阳极氧化和硬质阳极氧化。

铝及铝合金电解着色所获得的色膜具有良好的耐磨、耐晒、耐热和耐蚀性,广泛应用于现代建筑铝型材的装饰防蚀。

然而,铝阳极氧化膜具有很高孔隙率和吸附能力,容易受污染和腐蚀介质侵蚀,心须进行封孔处理,以提高耐蚀性、抗污染能力和固定色素体。

2 铝及铝合金的阳极氧化2.1 普通阳极氧化铝及其合金经普通阳极氧化可在其表面形成一层Al2O3膜,使用不同的阳极氧化液,得到的Al2O3膜结构不同。

阳极氧化时,铝表面的氧化膜的成长包含两个过程:膜的电化学生成和化学溶解过程。

只有膜的成长速度大于溶解速度时,氧化膜才能成长、加厚。

普通阳极氧化主要有硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化和磷酸阳极氧化等,以下介绍一些普通阳极氧化新工艺[骐骥导航:机械网址导航]。

2.1.1 宽温快速阳极氧化[1]硫酸阳极氧化电解液的温度要求在23℃以下,当溶液的温度高于25℃时,氧化膜变得疏松、厚度薄、硬度低、耐磨性差,因此在原硫酸溶液中加入氧化添加剂对原工艺进行改进,改进后的溶液配方为:硫酸(ρ=1.84g/cm3)150-200g/L(最佳值160g/L)CK-LY添加剂20-35g/L (最佳值30g/L)铝离子 0.5-20g/L (最佳值5g/L)CK-LY氧化添加剂包括特定的有机酸和导电盐,前者能提高电解液的工作温度,抑制阳极氧化膜的化学溶解,在较高的温度下对抑制氧化膜疏松有良好的作用;后者能增强电解液的导电性,提高电流密度,加快成膜速度。

铝及铝合金阳极氧化

铝及铝合金阳极氧化

中华人民共和国国家标准铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜的总规范U DO 669.715:620.197.2GB8013-87ISO7599-1983 Arodizing of aluminium and aluminiumalloys_Genneral specifications for anodicoxidation ciatings本标准主要适用于铝及铝合金的阳极氧化膜。

本标准定义了铝及铝合金的阳极氧化膜的特性参数,提出了这些特性参数的检验方法,规定了氧化膜的最低性能,及适用于阳极氧化所用的原铝级别。

此外还阐明了预处理对加工制品外观及表面状态所带来的影响。

本标准不适用的范围有:a.屏蔽型无孔氧化膜;b.用于有机涂覆底层或金属度覆底层的氧化膜;c.工程上应用的硬制阳极氧化膜。

1定义1.1铝铝及铝基合金。

1.2阳极氧化铝铝的阳极氧化膜是在阳极氧化过程中生成的,这层氧化膜具有防护、装饰和其它实用性能。

1.3无色阳极氧化膜基本无色透明的阳极氧化膜。

1.4着色阳极氧化膜铝的阳极氧化膜,靠吸附染料而着色。

1.5自发色阳极氧化膜这种阳极氧化膜是某种特定铝材在某种合适的电解液(通常以有机酸为基)中在电解作用下,由合金本身自发地生成一种带色的阳极氧化膜。

1.6电解着色阳极氧化膜的着色,通过氧化膜的空隙被金属或金属氧化物电沉积而着色。

1.7光亮阳极化其主要特性是使铝的表面具有高的镜面反射率。

1.8防护性阳极化阳极氧化后的特性为耐磨、耐蚀,至于外观是次要的或无关紧要的。

1.9装饰性阳极化阳极氧化主要使外表均匀、美观。

1.10建筑业阳极化建筑业阳极氧化要求的特点是外观和寿命至关重要,因为它的工作条件具有永久曝置性和静止性的特点。

1.11 封闭铝在阳极氧化之后进行水合封孔处理,以减少氧化膜中的空隙及吸附能力。

1.12 有效表面物件表面附有涂层及氧化膜的部分,这部分氧化膜的性能和外观都很重要。

1.13 测量面积在有效表面上可供一次测试的面积。

6061铝合金阳极氧化及其表面处理

6061铝合金阳极氧化及其表面处理

6061铝合金阳极氧化及其表面处理6061铝合金是一种常见的铝合金材料,具有较高的强度和耐腐蚀性能。

为了进一步提升其表面性能,可以采用阳极氧化和其他表面处理方法。

阳极氧化是一种通过在铝合金表面形成氧化膜来改善其性能的方法。

该方法通常使用硫酸、草酸等强酸作为电解液,铝合金作为阳极,在一定的电流和温度条件下进行电解处理。

在电解过程中,阳极氧化会在铝合金表面形成一层致密的氧化膜,这层氧化膜具有较好的耐腐蚀性、硬度和附着力。

6061铝合金阳极氧化后的表面处理主要包括氧化膜封闭、染色和后处理等步骤。

氧化膜封闭是为了提高氧化膜的耐腐蚀性和耐磨性,常用的方法有热封闭和冷封闭两种。

热封闭是将阳极氧化后的铝合金制品放入高温炉中加热,使得氧化膜中的孔隙部分重新氧化,从而封闭孔隙,提高氧化膜的致密性。

冷封闭则是通过浸渍含有封闭剂的溶液,使封闭剂渗入氧化膜孔隙中,达到封闭孔隙的目的。

染色是为了改变铝合金表面的颜色,增加其装饰性和美观性。

染色一般在氧化膜封闭后进行,常用的染色方法有有机染料染色和无机染料染色两种。

有机染料染色是将铝合金制品浸泡在含有有机染料的溶液中,使染料渗入氧化膜孔隙中,使表面呈现出不同的颜色。

无机染料染色则是将铝合金制品浸泡在含有无机染料的溶液中,在一定的温度和时间条件下进行染色,形成一层致密的无机染料膜。

在阳极氧化和染色后,还可以进行一些后处理工艺,如密封处理和涂层处理。

密封处理是为了提高氧化膜的耐腐蚀性和耐磨性,常用的方法有热水密封和冷水密封两种。

热水密封是将经过阳极氧化和染色处理的铝合金制品放入热水中进行密封,使得氧化膜中的孔隙部分重新氧化,从而提高氧化膜的致密性。

冷水密封则是将经过阳极氧化和染色处理的铝合金制品放入冷水中进行密封,通过水的渗入填充氧化膜孔隙,达到密封的效果。

涂层处理是为了进一步提高铝合金制品的耐腐蚀性和耐磨性,常用的涂层材料有聚合物涂层和无机涂层两种。

聚合物涂层是将铝合金制品浸泡在含有聚合物涂层材料的溶液中,使涂层材料渗入氧化膜孔隙中,形成一层致密的聚合物涂层。

铝合金阳极氧化作用

铝合金阳极氧化作用

铝合金阳极氧化作用
铝合金阳极氧化作用是一种将铝合金表面形成氧化膜的电化学过程。

该过程利用电解液中铝离子作为阳极,通过外加电压的作用,吸引电子从阴极向阳极流动,从而使铝离子被氧化成了氧化铝离子,形成了致密、硬度高、防腐蚀性能强的氧化膜。

该氧化膜可用于增强铝合金的耐腐蚀性、耐磨损性、红外辐射性能等。

同时,氧化膜具有多种颜色,可通过控制电解液成分和电解条件等因素进行调控,用于制造各种色彩的铝合金制品。

铝合金阳极氧化过程是一种表面处理方法,可以用于对各类铝合金制品进行表面处理,如航空、汽车、建筑等领域常见的铝合金制品。

该过程可以对铝合金表面形成不同厚度和不同颜色的氧化膜,并且氧化膜具有良好的附着性和耐磨性,可用于制造耐腐蚀、耐磨损、美观、装饰性的铝合金制品。

工业上常用的氧化剂为硫酸或硫酸混合物,电解液中掺入氟化物或柠檬酸等物质可以增加氧化速度和改变氧化膜的颜色。

一般情况下,氧化层的厚度在5到25微米之间,但也可以根据需要进行特殊处理,例如制造超厚氧化层的铝合金制品,常用于制造复杂的航空器和导弹零部件。

总之,铝合金阳极氧化作用是一种常用的表面处理技术,可以提高铝合金制品的性能,广泛应用于制造、航空、汽车、建筑、电子等领域。

铝合金阳极氧化标准

铝合金阳极氧化标准

铝合金阳极氧化标准铝合金阳极氧化是一种重要的表面处理工艺,可以提高铝合金的耐腐蚀性、硬度和耐磨性。

为了确保阳极氧化的质量稳定和一致性,制定了一系列的标准和规范。

本文将介绍铝合金阳极氧化标准的相关内容,以供参考。

首先,铝合金阳极氧化的标准主要包括工艺标准和质量标准两个方面。

工艺标准包括预处理、阳极氧化工艺参数、染色封孔等工艺要求,而质量标准则包括膜厚、膜质、耐蚀性、耐磨性等指标要求。

其次,铝合金阳极氧化的工艺标准要求严格,包括表面预处理、阳极氧化工艺参数控制、染色封孔等环节。

预处理包括除油、除氧化膜、酸洗等工艺,阳极氧化工艺参数包括电解液成分、温度、电流密度、时间等参数的控制,染色封孔包括染色剂的选择和封孔工艺的控制。

这些工艺环节的要求都在相应的标准中有详细规定,以确保阳极氧化膜的质量稳定。

再次,铝合金阳极氧化的质量标准也是非常严格的,主要包括膜厚、膜质、耐蚀性、耐磨性等指标。

膜厚是指阳极氧化膜的厚度,一般要求在5-25μm之间,膜质要求均匀致密无孔洞,耐蚀性要求经过盐雾测试能达到一定的小时数,耐磨性要求经过磨擦测试后表面不起泡、不脱落。

这些指标都是通过相应的检测方法来进行检测和评定。

最后,铝合金阳极氧化标准的制定和执行对于保证产品质量和技术稳定具有重要意义。

只有严格按照标准要求进行生产制造,才能够保证阳极氧化膜的质量稳定和一致性。

同时,对于用户来说,也可以通过标准来进行产品的质量评定和验收,以确保产品的质量和可靠性。

综上所述,铝合金阳极氧化标准是保证产品质量和技术稳定的重要依据,对于制造企业和用户来说都具有重要意义。

在实际生产中,应严格按照标准要求进行操作,确保产品质量和技术稳定。

同时,也应不断完善和更新标准,以适应市场需求和技术发展的要求。

这样才能够更好地推动铝合金阳极氧化工艺的发展和应用。

铝合金阳极氧化标准

铝合金阳极氧化标准

铝合金阳极氧化标准铝合金阳极氧化是一种常见的表面处理工艺,通过在铝合金表面形成一层氧化膜,提高了铝合金的耐腐蚀性、硬度和耐磨性。

在工业生产中,铝合金阳极氧化的标准对产品质量和性能具有重要影响,因此有必要对其进行规范和标准化。

本文将对铝合金阳极氧化的标准进行详细介绍,以供相关行业人士参考。

首先,铝合金阳极氧化的标准应包括工艺要求、质量要求和检测方法等内容。

在工艺要求方面,应明确规定阳极氧化的工艺流程、操作规范、设备要求等,确保在生产过程中能够达到预期的氧化效果。

此外,还应规定氧化膜的厚度、颜色、结晶度等质量要求,以及相应的检测方法和标准数值,以便对氧化膜进行质量控制和评定。

其次,铝合金阳极氧化标准还应考虑到不同应用领域的需求差异。

例如,对于室外使用的铝合金制品,其阳极氧化膜的耐候性和耐腐蚀性要求会更高,因此标准中应对这些特殊要求进行详细规定。

而对于室内使用的产品,则可以适当放宽一些标准要求,以降低生产成本。

因此,在制定铝合金阳极氧化标准时,应充分考虑到不同应用环境对产品性能的要求,以制定出更加合理和实用的标准。

另外,铝合金阳极氧化标准还应与国际标准保持一致。

随着全球经济一体化的进程加快,铝合金制品的国际贸易日益频繁,因此我国的铝合金阳极氧化标准应与国际接轨,以便我国的铝合金制品能够更好地适应国际市场的需求。

在制定标准时,可以参考国际上已经通行的标准,吸收其先进经验,同时也要考虑到我国的国情和实际情况,制定出适合我国国情的标准。

总之,铝合金阳极氧化标准的制定对于提高产品质量、促进行业发展具有重要意义。

通过制定科学合理的标准,可以规范生产行为,提高产品质量,增强产品竞争力,促进行业健康发展。

因此,希望相关部门能够重视铝合金阳极氧化标准的制定工作,加强标准化管理,推动行业向着更加规范化、科学化、健康化的方向发展。

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铝及铝合金阳极氧化、着色及封闭的现状和发展趋势 1 前言 铝及其合金材料由于其高的强度/重量比,易成型加工以及优异的物理、化学性能,成为目前工业中使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料。然而,铝合金材料硬度低、耐磨性差,常发生磨蚀破损,因此,铝合金在使用前往往需经过相应的表面处理以满足其对环境的适应性和安全性,减少磨蚀,延长其使用寿命。在工业上越来越广泛地采用阳极氧化的方法在铝表面形成厚而致密的氧化膜层,以显著改变铝合金的耐蚀性,提高硬度、耐磨性和装饰性能。

阳极氧化是国现代最基本和最通用的铝合金表面处理的方法。阳极氧化可分为普通阳极氧化和硬质阳极氧化。铝及铝合金电解着色所获得的色膜具有良好的耐磨、耐晒、耐热和耐蚀性,广泛应用于现代建筑铝型材的装饰防蚀。然而,铝阳极氧化膜具有很高孔隙率和吸附能力,容易受污染和腐蚀介质侵蚀,心须进行封孔处理,以提高耐蚀性、抗污染能力和固定色素体。

2 铝及铝合金的阳极氧化 2.1 普通阳极氧化 铝及其合金经普通阳极氧化可在其表面形成一层Al2O3膜,使用不同的阳极氧化液,得到的Al2O3膜结构不同。阳极氧化时,铝表面的氧化膜的成长包含两个过程:膜的电化学生成和化学溶解过程。只有膜的成长速度大于溶解速度时,氧化膜才能成长、加厚。普通阳极氧化主要有硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化和磷酸阳极氧化等,以下介绍一些普通阳极氧化新工艺。

2.1.1 宽温快速阳极氧化[1] 硫酸阳极氧化电解液的温度要求在23℃以下,当溶液的温度高于25℃时,氧化膜变得疏松、厚度薄、硬度低、耐磨性差,因此在原硫酸溶液中加入氧化添加剂对原工艺进行改进,改进后的溶液配方为:

硫酸(ρ=1.84g/cm3)150-200g/L(最佳值160g/L)CK-LY添加剂 20-35g/L (最佳值30g/L)铝离子 0.5-20g/L (最佳值5g/L)

CK-LY氧化添加剂包括特定的有机酸和导电盐,前者能提高电解液的工作温度,抑制阳极氧化膜的化学溶解,在较高的温度下对抑制氧化膜疏松有良好的作用;后者能增强电解液的导电性,提高电流密度,加快成膜速度。该添加剂溶于硫酸电解液,对电解液中的金属离子有络合作用,使溶液中铝离子的容忍量提高,氧化液的寿命延长,操作温度可达30℃以上,而普通硫酸氧化工艺21℃以上就必须开冷水机;同时减少了氧化时间,并可获得高质量的氧化膜。

2.1.2 硼酸-硫酸阳极氧化[2] 硼酸-硫酸阳极氧化是取代铬酸阳极氧化的一种薄层阳极氧化新工艺。硼酸-硫酸阳极氧化溶液的组成为:45g/L H2SO4+8g/L H3BO3。 阳极氧化膜退膜溶液:按ASTMB137(美国实验材料标准)规定溶液,即:20g/L CrO3+35mL/L H3PO4。

2.1.3 其它方面工艺的改进 巩运兰等对铝在铬酸中高电压阳极氧化进行了研究[3],结果表明,铬酸体系高电压阳极氧化得到的氧化膜多孔,膜孔径极不规整,呈树枝状,浓度对孔径和膜厚都有影响。 在磷酸中采用直流恒压电解的方法对铝试样进行阳极氧化处理。实验表明,随着电解电压的升高,阻挡层厚度、多孔层胞径和孔径均呈线性增加,其原因与离子迁移等密切相关。此项技术起源于本世纪30年代,由于磷酸氧化膜具有很强的粘合力,是电镀、涂漆的良好底层,因此得到越来越广泛的应用。

2.2 铝及铝合金的硬质阳极氧化 铝及其合金经硬质阳极氧化处理后,可在其表面生成厚度达几十到几百微米的氧化膜,由于这层氧化膜具有极高的硬度(铝合金上可达400-6000kg/mm2,纯铝上可达1500kg/mm2),优良的耐磨性、耐热性(氧化膜熔点可达2050℃)和绝缘性,大大提高了材质本身的物理性能、化学性能和机械性能,在国防及机械制造领域获得了广泛应用。

2.2.1 硫酸硬质阳极氧化 硫酸法成分简单稳定,操作容易,低温氧化可获得数十至数百微米的硬质膜。硫酸硬质阳极氧化的主要缺陷是一般要在低温下进行,而且受铝合金组成的影响很大。

2.2.2 混合酸常温硬质阳极氧化 混合酸常温硬质阳极氧化是指以硫酸为主,加入少量草酸等二元酸,以获得较厚的膜,同时扩大使用温度的上限,可允许将阳极氧化温度提高到10-20℃之间,所获得氧化膜的特征与硫酸阳极氧化膜相似。在10-20℃下电解,能获得耐磨性好的氧化膜和高着色率;实行高电流密度的混合酸电解,可防止氧化膜溶解,可在较高的温度下实施,降低生产成本,使膜层更加平滑、光洁、细密,厚度更大,硬度更高。

2.2.3 脉冲硬质阳极氧化 脉冲硬质阳极氧化采用间断电流或交替的高低电流进行氧化,成功避免了烧焦和粉末,在室温下,所获得氧化膜在硬度、耐蚀性、柔性、电阻和厚度的均匀性方面均优于一般的直流氧化,并且生产效率可提高3倍。氧化膜性能比较见表1。

2.2.4 铸铝合金硬质阳极氧化[4] 合金中含有较多的硅(超过7%)就很难在硫酸体系中进行阳极氧化,而ZL102合金含硅量高达10%-13%,高硅的存在,容易造成硅的晶向偏析,导致成膜困难,膜层均匀性差。

欧阳新平等人通过实验研究,研制出了适合高硅铝合金硬质阳极氧化的工艺配方,使直流电源成功地在ZL102合金上制取性能良好的硬质氧化膜。该实验采用恒电流法,附加空气搅拌,得出的最佳工艺配方为[4]: 硫酸(ρ=1.84g/cm3) 15-40g/L

磺基水杨酸 20g/L 添加剂MY 2.5-5.0g/L 电流密度 3-6A/dm2 时间 60min 温度 0℃ 其中MY是一种阴离子表面活性剂,同时也是Al3+的络合剂。它能优先吸附在高电流密度处并放电使电场分布均匀,同时也能起到缓冲作用,抑制氧化膜的溶解,从而获得均匀平整的氧化膜。

周建军等人以直流叠加脉冲电源对含铜的高硅铸造铝合金进行硬质阳极氧化,研究了电源脉冲幅度对膜层性能的影响。实验的最佳工艺条件为[5]:

硫酸(ρ=1.84g/cm3) 120-160g/L 添加剂 7-8g/L 脉冲比 1.0∶1.3 电流密度 2.5-3.5A/dm2 温度 0℃ 时间 50min 搅拌 压缩空气 结果表明,提高氧化时电源的脉冲幅度能明显提高膜层性能。利用直流叠加脉冲硬质阳极氧化,能够在难于氧化的含铜、高硅的铸造铝合金上生成性能较好的氧化膜。

2.2.5 低压硬质阳极氧化[6] 绝大多数铝合金硬质阳极氧化零件,特别是零件的密封面和滑动配合部位,不仅要求膜层具有较高的硬度和厚度,而且还要求低的粗糙度(Ra0.08-0.16)。雷宁等通过对氧化过程中零件表面状态的分析及膜层增长速率的测定,找出了影响氧化膜质量及表面粗糙度的主要原因,提出了低压硬质阳极氧化工艺:

硫酸(ρ=1.84g/cm3) 220-240g/L T -2-2℃ t 180min DA 0.8-1.0A/dm2 最终电压 ≤40V 给电方式:初始20min内,电流密度升至0.8-1.0A/dm2,并始终保持至氧化结束。 此外,成都飞机工业集团公司根据美军标MIL-A-8625F及麦道公司标准DPS11.02评价铝合金阳极氧化膜的各项性能,研究了具体材料及施加电流密度对膜厚、成膜时间、耐蚀性、耐磨性和烧毁率的影响。结果表明:在交流叠加电源所产生的高电流密度下可得到质量较好的铝合金阳极氧化膜。

3 电解着色 经阳极氧化后的铝材进行电解着色,可以提高装饰效果和商品价值。氧化膜的厚度、均匀性及结构与电解着色速度和色差有直接关系。电解着色时金属离子是在膜孔底部的阻挡层上还原沉积的。由于金属粒子受光的散射作用而显色。欲在阻挡层上沉积金属,关键在于活化阻挡层。所以要使用交流电的极性变化来提高其化学反应活性。又由于阻挡层具有整流作用,将交流电变成了直流电,故铝一侧电流的负成分占主导,进入膜孔内的金属离子被还原析出。 以往铝型材着色大都是青铜色系,以单锡盐或镍锡混盐为主。近年来电解着古铜色将被钛金色、金黄色、仿不锈钢色、浅红色、香槟色、银灰色等多种浅色调所代替。钛金色鲜活而不妖艳,黄中透红,令人赏心悦目,并具有着色成本较低,增值较高的优点,它作为浅色调中的主色调己十分明显。以银盐和锰盐为主盐的金黄色在香港和越南市场行情良好。锰盐着金黄色逼真,成本较低。但不稳定,不宜连续生产;银盐着色可获得金黄色、绿金色、黄绿色和金土色等多种色调,槽液十分稳定,潜在经济效益好,应开发应用。

3.1 电解着色工艺的改进 3.1.1 铝合金表面着亮黑色工艺[7] 此工艺是经锡铜离子在着色电解槽中进行着色反应后生成的二元金属氧化物膜层,色泽墨黑亮丽,是一种独具特色的铝合金防腐蚀和装饰材料。电解着色液组成为:30% SnSO4,30% NiSO4,15% CuSO4的混合溶液。经氧化处理的铝材为阳极,以石墨电极为阴极,50Hz220V交流电源经调压器调至8V后输入电解槽,电解着色10min,即可得到亮丽的黑色铝合金表面。

3.1.2 阳极化铝光干涉电解着色工艺[8] 在用锡盐进行光干涉电解着色的研究中发现,获得蓝色的干涉色最为困难,用普通电解着色方法着色,获得蓝色也是困难的,于芝兰等人在此方面进行了研究。实验材料为L2(2号工业纯铝,含铝99.6%)和LD31(相当于美国的6063),试样尺寸L250 mm×50mm×1mm,LD3125mm×25mm角材,1.3mm厚,其表面积为0.68dm2;阳极氧化条件,H2SO4(ρ=1.84g/cm3)180g/L,18℃,1.2-1.4A/dm2,30min,膜厚12-14μm;用磷酸直流扩孔处理;锡盐电解着色:SnSO416g/L,H2SO414g/L,混合添加剂16g/L,18-20℃,交流着色电压12-14V,此外还使用铜盐和Cu-Ni混合盐电解着色,可得到黄红、绿、蓝较稳定的干涉色。

3.2 开发新电源是开拓电解着色新工艺的重要手段[9] 改变电源波形和施电方式来提高阳极氧化膜综合性能和开拓电解着色新工艺,是新的研究热点。己商品化的有脉冲、电流反向(换相)和直流脉冲等电源。功能性氧化和着色兼容的微弧氧化电源,是以提高氧化速度、厚度均匀性、硬度、孔隙率分布和改善孔结构形态为目的。研究新电源可克服化学和电化学方法中的缺陷和局限。

4 封闭处理 为了提高阳极氧化膜的耐蚀、抗污染、电绝缘和耐磨等性能,铝及铝合金在阳极氧化和着色后都要进行封闭处理。其方法较多,对不着色的氧化膜可进行热水、蒸汽、重铬酸盐和有机物封闭;对着色的氧化膜可用热水、蒸汽、含有无机盐和有机物等封闭。

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